Warum ist es im Hinblick auf den ESD-Schutz wichtig, eine Leiterplatte an ihrem Gehäuse zu erden (wenn nicht isolierend)?

Ich habe einen mit 12 V Gleichstrom betriebenen SBC, der in einem Metallgehäuse montiert werden kann. Wie wichtig ist es, dass ich seine Masse (?) Mit dem Metallgehäuse im Inneren verbinde? Wie schützt dies vor ESD-Ereignissen?

Wenn ich das Metallgehäuse berühre, werde ich nach meinem Verständnis nicht Ladungen "austauschen" (und somit ausgleichen)? Würde das Verbinden des Gehäuses mit der Masse der Leiterplatte im Inneren nicht den Fluss dieser Ladung innerhalb der Leiterplatte ermöglichen? Würde mich das auch keiner Gefahr durch den innerhalb der Platine fließenden Strom aussetzen, da der typische 12-V-AC / DC-Adapter meines Erachtens keine Verbindung zur Netzmasse hat .

Ich bin ein bisschen verwirrt, weil ich nicht weiß, wie wichtig es ist, die Erdung tatsächlich zu machen, und ich weiß nicht wirklich, wie genau ich es machen soll. Finde ich einfach die Erdungsstifte und verbinde sie durch eine Verkabelung mit einem zufälligen Punkt am Gehäuse?

( Dies sieht so aus, mit den 4 Schrauben an den Ecken, wo ich die Platine montieren werde, die so aussieht . )

Antworten (3)

Da Ihr Netzteil keine Erdungsverbindung hat, gibt es wirklich überhaupt keine Erdungsverbindung .

Jede "Masse" Ihres Stromkreises ist nur eine lokale Masse, sie hat keine Beziehung zur Netzerde / Masse, da keine Verbindung besteht.

Sie müssen das Metallgehäuse nicht an Ihren Stromkreis anschließen. Beachten Sie jedoch, dass Sie sich bei Anschluss an die (örtliche) Erdung Ihres Stromkreises auf die Netzisolierung des Adapters verlassen müssen, um zu verhindern, dass Ihre Metallbox unter Spannung steht. Wenn aus irgendeinem Grund die Netzisolierung beeinträchtigt ist (z. B. ein Fehler im Adapter), wird es gefährlich, Ihre Metallbox zu berühren.

Oft wird bevorzugt ein Netzteil mit Masseanschluss (3 Pins auf der Netzseite) und geerdetem Ausgang verwendet, d. h. der -Pol des DC-Ausgangs ist mit Netzerde verbunden. Sobald Sie dann die Stromversorgung anschließen, ist Ihre Metallbox geerdet. Dies wird in fast allen professionellen Messgeräten verwendet: Metallgehäuse, das direkt mit der Netzerde geerdet ist.

Wenn man sich jedoch die Metallbox ansieht, scheint sie eine schwarze Beschichtung zu haben, die einen gewissen Schutz gegen direkten menschlichen Kontakt mit dem Metall bieten könnte.

Ich denke, in Ihrem Fall (dieser Mini-PC, den Sie bauen) müssen Sie sich keine Gedanken über die Erdung machen. Es ist durchaus üblich, das Gehäuse an die Masse der Leiterplatte anzuschließen und diese über einen Adapter ohne Masse mit Strom zu versorgen.

In Bezug auf ESD: ESD hat wenig mit Erdung zu tun und Sie sollten sich wirklich keine Gedanken über ESD machen. Die Ein- und Ausgänge dieser Leiterplatte (Einplatinencomputer) verfügen über einen ausreichenden ESD-Schutz. Solange Sie sich nicht absichtlich ESD-aufladen und sich dann beispielsweise über einen USB-Buchsen-Datenstift mit einem Metallstift oder -draht entladen, müssen Sie sich keine Sorgen um ESD machen.

Also: Bauen Sie Ihr Projekt einfach so auf, wie es alle anderen tun würden: Montieren Sie die Platine im Metallgehäuse, versorgen Sie sie mit dem Adapter, den Sie haben, und machen Sie sich keine Sorgen mehr über ESD.

Vielen Dank für die Informationen. Ich frage mich immer noch, was die Nachteile sind, wenn die Erdung der Leiterplatte nicht mit dem Gehäuse verbunden ist (weil dies der Teil ist, von dem ich nicht genau weiß, wie ich es machen soll)? Mein Verständnis ist, dass sich die Leiterplatte dann möglicherweise statisch auflädt, und wenn ich sie in Zukunft aus dem Gehäuse entfernen möchte, kann ich mich nicht sicher auf ihren Ladezustand bringen (gibt es eine Möglichkeit, so etwas zu tun? , vielleicht zum Beispiel seinen Boden berühren?).
Es wird schwierig sein, die Erdung der Leiterplatte richtig vom Gehäuse zu isolieren, da auch einige Anschlüsse das Gehäuse berühren oder fast berühren. Sie sollten sich keine Gedanken über statische Aufladung machen, da sich alle empfindlichen Teile auf der Leiterplatte befinden und an den freiliegenden Anschlüssen ausreichend geschützt sind, damit sie nicht durch ESD beschädigt werden. Wenn es möglich wäre, das Gehäuse von der Leiterplattenmasse zu isolieren, würde dies ebenfalls keine Probleme aufwerfen, da wiederum alle möglichen Entladungen an den Anschlüssen der Leiterplatte stattfinden, die für ESD-Entladungen ausgelegt sind.
Der einzige Zeitpunkt, an dem Sie sich Gedanken über ESD machen sollten, ist, wenn Sie die CPU- und RAM-Module auf der Platine platzieren. In diesem Fall: Berühren Sie einfach einen beliebigen geerdeten Punkt auf der Platine, alle Ports haben geerdete Abschirmungen, berühren Sie also einen davon: Fertig . Jetzt sofort CPU / RAM etc. platzieren. Das wars.
Ich werde eine m.2-SSD-Festplatte und einen Lüfter einbauen, aber eigentlich werde ich ein netzgeerdetes antistatisches Armband tragen und alles (Schrauben, Metallgehäuse, PCB, SSD und Schraubendreher) an einer Netzsteckdose haben. geerdete antistatische Oberflächenmatte. Ich denke, das wäre genug Schutz dafür. Eine letzte Frage wäre, stellen Montagelöcher bei Einplatinencomputern nicht normalerweise eine solche Verbindung zur Platinenmasse her?
Ihre ESD-Vorkehrungen sind ungefähr so ​​​​sicher wie möglich. Ja, die Befestigungslöcher stellen tatsächlich die Masseverbindungen her. Dasselbe gilt für Standard-Desktop-PCs.
Vielen Dank! Ich habe mir unter anderem wegen der relativ hohen Kosten dieses SBC übermäßige Sorgen gemacht, sonst würde ich einfach weitermachen und es montieren. Außerdem gibt es auch ein Acrylgehäuse und ich war bereit, das zu verwenden, aber ich weiß nicht wirklich, ob es für den häufigen Transport dieses Dings sicher ist.
Ich würde dieses Acrylgehäuse nicht wählen, da es ein "offenes" Gehäuse ist und keinen vollständigen Schutz bietet. Selbst wenn Sie es an einem Ort stehen lassen (kein Bewegen), sammelt es Staub usw. Zumal Sie das Ding bewegen möchten, würde ich auf jeden Fall das Metallgehäuse nehmen.

Sie können jederzeit sicher mit einem Finger in die GND-Pins/Füllung auf der Platine greifen und sie berühren.

meiner bescheidenen Meinung nach

Sobald Sie einen dauerhaften Kontakt mit GND haben, können Sie alle erforderlichen Operationen sicher durchführen.

meiner bescheidenen Meinung nach

Ich stimme zu, bis einige Kinder es vergessen. 1975, vor dem EOS/ESD-Training, berührten wir einfach die Finger, zappten dann und übergaben jemandem eine Karte, während wir die Bodenpads hielten. Aber dann hatte ich sogar mysteriöse TTL-Ausfälle. Als ich dann werksweite Schulungen und ESD-Schutz in der Fabrik implementierte, zeigte ich, wie man 200 V 100 pF erzeugt, indem man einfach ein Bein auf einem Teppich anhebt. nach dem Nullstellen auf gnd. Dann im Jahr 1980 mit unserem Heimnetzwerk der Zukunft (Projekt Ida), verursachte das Berühren des Fernsehgeräts, dass ESD in die Computerkarte im Keller eindrang und CMOS-Latchup verursachte. das musste also behoben werden.

Nachdem ich etwa ein Dutzend EMV-Konformitätstests an verschiedenen Produkten durchgeführt und viele Systeme selbst entworfen habe, bin ich zuversichtlich, dass dieses System alle Systemtests mit Ihrer Wahl der ungeerdeten 12-V-Versorgung bestehen würde, ein sehr hohes Risiko, dass das Produkt nicht alle EMV-konform ist Prüfungen.

Dies gilt nicht NUR für die ESD-Ableitung, sondern auch für unbeabsichtigte Strahlung und Anfälligkeit, dh. aus Gründen der guten EMV-Leistung

Wenn Sie vorhaben, viele davon zu versenden, haben Sie besser einen Plan B, wenn sie scheitern.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Man muss alle Schnittstellen berücksichtigen, sowohl menschliche als auch Kabel, um zu bestimmen, wie man unerwünschtes Eindringen (EMI geht hinein) und Ausgang (EMI geht hinaus) verhindert. Anfälligkeitstests umfassen 5k ~ 15kV 100pF ESD, gestrahlte ESD, gepulste HF auf einem Flächenstrahler oder innerhalb eines Faraday-Raums , leitungsgeführtes CM-Rauschen von Stromleitungen, abgestrahltes CM-Rauschen, das in hohe Z eindringt, wobei Schnittstellenkabel starke Interferenzen erfahren.

Sowohl abgestrahlte als auch durchgeführte {Eintritts-, Austritts-} Tests sind oft Corp Stds und IEC, FCC und andere internationale Standards.

Es gibt keine universelle Lösung, aber wenn Sie die von PCs verwendeten Best Practices befolgen, wird es in der Nähe des Gehäuses und der zunehmenden Erdverbindung verbunden.

Es kann immer noch durch ESD beeinträchtigt werden, wenn IO-Kabel keine CM-Drosseln und Durchführungs-Shunt-Kappen haben. Exponierte Oberflächen können auch noch HF abstrahlen.

Es gibt keine allgemeine Lösung für das EMV-Design , nur viele Prinzipien zur Auswahl, um Störungen und unerwünschte aufdringliche Mikrowellen-ESD-Transienten und lokal abgestrahlte E-Felder oder Hochstrom-H-Feldtransienten abzuleiten.

Holen Sie sich das Henry Ott EMC Book aus Ihrer Internetbibliothek oder kaufen Sie es.

HINWEIS: Das von Ihnen gewählte Netzteil hat keine große Ferrit-CM-Drossel, die häufig verwendet wird, aber möglicherweise SMT auf der Leiterplatte im Inneren ist oder nicht. (wie jedes VGA-Kabel hat)

Ich habe die ungeerdete 12-V-Versorgung nicht "gewählt". Ich bin mir nicht einmal sicher, ob es nicht geerdet ist. Ich habe gerade gesehen, dass die Stecker all dieser 12-V-AC / DC-Adapter keinen richtigen Kontakt für das Erdungsloch in der Netzsteckdose haben, daher gehe ich davon aus, dass sie nicht mit der Netzerde geerdet sind. Soll das so sein, oder habe ich was übersehen? Sind 12-V-AC/DC-Adapter geerdet?
Ich bin mir 100% sicher. Tragbare Elektronikgeräte sind wegen Erdschluss-Sicherheitsrisiken nie geerdet, können aber geerdete Y-Filter im Baustein haben, der vom Gleichstrom isoliert ist, selbst wenn der Wechselstrom 3 Stifte hat. Dieses Gerät sollte wie ein PC für EMI konzipiert sein, und das nicht nur, weil es einer ist. Wenn Sie keinen geerdeten Gleichstrom verwenden, werden einige ausfallen. Zeitraum. Dies ist nicht mein 1. Rodeo und es gibt so viele Laptops mit hässlichen 100k~1MHz-Leckagen trotz Werkstest ok., aber vielleicht für ESD ok, aber strahlen auf den Schnittstellenkabeln und einige haben laute Headset-Mikrofone. achte darauf.
Von diesem Zeitpunkt an (mit der Platine) kann ich also nur versuchen, festzustellen, ob der von mir verwendete AC/DC-Adapter geerdet ist, oder? Wie kann ich feststellen, ob ein AC/DC-Adapter für die Stromversorgung geerdet ist? Muss ich es aufreißen?
Nein, aber Sie müssen ein DMM kaufen und den Erdungsstift am 3-poligen AC-Stecker mit der DC-Buchse messen. Keine dieser Arten von Wall-Warzen wird das haben. Jetzt geh einkaufen .. Bangood, Amazon ...
Das ist mein Problem. Der Stecker dieser AC/DC 12V Adapter ist immer zweipolig . Ich weiß nicht, ob dieses Ding noch eine Verbindung zur Masse herstellen kann.
Nun, uns wurde gesagt, dass wir bei Fragen zum Einkaufen nicht helfen sollen. Hast du alle Leistungsdaten?
Der spezifische SBC verwendet 12 V DC bei 3 A. Ich frage nicht, welchen Adapter ich kaufen soll, ich frage nur, ob solche Adapter mit zwei Pins auch gegen Netzerde geerdet werden können oder dies konstruktionsbedingt nicht können.
Sie können, sind es aber im Allgemeinen nicht, da das Risiko offener Erdschlüsse besteht und mobile Benutzer einen Stromschlag erhalten. Aber wie PCs sind sie geerdet und nicht mobil.
Wie sieht das aus, es ist Erdung verfügbar, aber Sie können eine 1-nF-Kappe für eine gewisse HF-Unterdrückung zwischen 0 V und Erde verwenden und trotzdem einen Erdschluss bei 60 Hz haben . siehe nochmal Antwort) Dazu braucht man ein Kabel mit Pigtail
Warum ist es im Hinblick auf den ESD-Schutz wichtig, eine Leiterplatte an ihrem Gehäuse zu erden (wenn nicht isolierend)?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v