Hej
Har försökt läsa på lite om detta ämne och det som verkar vara bästa lösningen är att alltid ansluta nollvoltsplanet på kretskortet hårt till chassiet om detta är skyddsjordat. Detta är ju samma lösning som i en dator där hela moderkortet nollvoltsplan skruvas hårt mot chassiet. Sen verkar det vanligt att ha ett separat jordplan runt kontakter osv. som också ansluts hårt till chassiet. Detta plan utgör sen referens för alla barriär-skydd. Detta plan bör ju inte sticka iväg långt i spänning från kortets interna jordplan och alla störningar utifrån såsom EMI och ESD kan gå rakt ner i chassiet och tillbaka till störkällan utan att passera det interna nollvoltsplanet.
Men hur bör man göra när man inte kan eller vill ha en hård koppling mellan systemets interna jord och chassiet? Ska man AC koppla kortets nollvoltsplan till chassiet via ett par kondensatorer istället? Gissar på att om man inte definierar en lämplig väg för RF till chassiet så kommer ens barriär-skydd fungera sämre plus att störningar kommer vilja leta sig ut på andra ställen där man inte vill att de ska gå. Tacksam för lite synpunkter och förslag.
Jordning i EMI och ESD synpunkt?
Re: Jordning i EMI och ESD synpunkt?
Hej,
Ett bra tankesätt är att försöka hålla samma radiofrekvenspotential mellan chassi och inkommande ledare/kontakter. Då påverkas inte systemet eftersom internt blir det ingen potentialskillnad. Samma gäller utstrålat då ingen potentialskillnad är samma som inga störningar.
Om ditt chassi är skyddsjordat kan du använda Y-kondensatorer. Se dock upp med att justering av impedans i en slinga medför nya vägar och nya problem i värsta fall i en annan slinga.
Ett bra tankesätt är att försöka hålla samma radiofrekvenspotential mellan chassi och inkommande ledare/kontakter. Då påverkas inte systemet eftersom internt blir det ingen potentialskillnad. Samma gäller utstrålat då ingen potentialskillnad är samma som inga störningar.
Om ditt chassi är skyddsjordat kan du använda Y-kondensatorer. Se dock upp med att justering av impedans i en slinga medför nya vägar och nya problem i värsta fall i en annan slinga.
Re: Jordning i EMI och ESD synpunkt?
ESD och EMI är rätt skilda saker.
EMI är dessutom dubbelriktat problem, beroende på om egna komponenter avger RF-nivåer över vad som accepteras eller utsätts för sådana nivåer att interferens uppstår i egna komponenterna. Beroende på riktningen av problemet kan lösningen se helt olika ut.
ESD är generellt ett begränsningsproblem som kan åtgärdas även med förhållandevis högohmiga åtgärder.
Egen avgiven EMI på PCB-nivå åtgärdas så nära källan som möjligt och kräver design av lågimpediva jordplan och att man identifiera och minimera fysiska storleken på oönskade jordloopar. Guard-rings, skärmning och avstämda filter är vanliga åtgärder man kan ta till där goda intentionerna med bra jord-design vid komponenten och avkoppling inte räcker.
För hela kretskortet är sektioneringen av olika jordplan en av de viktigaste design-faktorerna, som sällan lyckas fullt ut då man måste kompromissa med andra faktorer.
För EMI relaterat till chassi-lådan, den måste vara RF-tät med vid genomgången filtrerade kablar och anslutningar, dvs inga gris-svansar, om den ska hålla oönskad RF skild från in eller utsidan. Som exempel, skärmad kabel, vars skärm inte är är väl kontakterad 360 grader när den passerar chassit är en möjlig punktering av chassits RF-skärmande förmåga och chassit blir inte tätare än vad kabel-skärmen är. Det är den svagaste länken som bestämmer slutresultatet.
För ESD, kan det räcka att en plastlåda målas med högohmig ledande färg för att ge gott skydd, om externa anslutningar är någorlunda skyddade. Ofta är det i höljet placerade manöverknappar och displayöppningar som kan kräva lite extra åtgärder. ESD-isolation genom avstånd är en lyx som sällan förekommer i dagens superkompakta elektronik-prylar.
Design av chassi-jord och hur den förbinds med PCB-jord är mer ett likströmsproblem, dvs under 30 MHz och löser sej självt då RF-jord i PCB inte ska designas för strömmar ut i chassit.
Möjligen att man vill ha förbindelser mellan t.ex. större metall-delar på PCB och skyddsjord av andra orsaker än EMI.
Att ett PC moderkorts jordplan direkt kontakterar chassit är inte positivt. Man bör ju aldrig design en moderkort med förväntade strömvägar den vägen.
D-sub-kåpor t.ex. kontakterar mot höljet, inte till någon kontaktering på insidan av höljet och absolut aldrig till signaljord, då tappas hela vitsen med den skärmningen.
De undantag man kan se är t.ex. BT och WiFI-kablar vars SMA-kontakt är skruvad i höljet. Koaxkabelns skärm på insidan kommer då kontaktera RF-signaljord på radio-kretskortet.
Funnes det risk för större strömmar indirekt via moderkort eller kraft baklänges in på wifi-kortet skulle det vara illa, så det får inte läggas några förbindelser från moderkortet som någon slags hjälp-jord eller extra jordplan av kraft, t.ex.
Däremot finns medvetet ESD-relaterat ibland lite motstånd och kondensatorer mellan chassi och kraft-jord på lågspänningssidan.
På högspänningsidan är chassit förbundet till kraft-jord via nätfiltret eller via yttre polskruvar, inga interna signalvägar för kraftjorden är acceptabelt om man vill kunna nyttja lådan som RF-skärmande.
Om det är PCB-design som är den mest intressanta biten är denna online-kursen inte helt fel att starta från:
EMI är dessutom dubbelriktat problem, beroende på om egna komponenter avger RF-nivåer över vad som accepteras eller utsätts för sådana nivåer att interferens uppstår i egna komponenterna. Beroende på riktningen av problemet kan lösningen se helt olika ut.
ESD är generellt ett begränsningsproblem som kan åtgärdas även med förhållandevis högohmiga åtgärder.
Egen avgiven EMI på PCB-nivå åtgärdas så nära källan som möjligt och kräver design av lågimpediva jordplan och att man identifiera och minimera fysiska storleken på oönskade jordloopar. Guard-rings, skärmning och avstämda filter är vanliga åtgärder man kan ta till där goda intentionerna med bra jord-design vid komponenten och avkoppling inte räcker.
För hela kretskortet är sektioneringen av olika jordplan en av de viktigaste design-faktorerna, som sällan lyckas fullt ut då man måste kompromissa med andra faktorer.
För EMI relaterat till chassi-lådan, den måste vara RF-tät med vid genomgången filtrerade kablar och anslutningar, dvs inga gris-svansar, om den ska hålla oönskad RF skild från in eller utsidan. Som exempel, skärmad kabel, vars skärm inte är är väl kontakterad 360 grader när den passerar chassit är en möjlig punktering av chassits RF-skärmande förmåga och chassit blir inte tätare än vad kabel-skärmen är. Det är den svagaste länken som bestämmer slutresultatet.
För ESD, kan det räcka att en plastlåda målas med högohmig ledande färg för att ge gott skydd, om externa anslutningar är någorlunda skyddade. Ofta är det i höljet placerade manöverknappar och displayöppningar som kan kräva lite extra åtgärder. ESD-isolation genom avstånd är en lyx som sällan förekommer i dagens superkompakta elektronik-prylar.
Design av chassi-jord och hur den förbinds med PCB-jord är mer ett likströmsproblem, dvs under 30 MHz och löser sej självt då RF-jord i PCB inte ska designas för strömmar ut i chassit.
Möjligen att man vill ha förbindelser mellan t.ex. större metall-delar på PCB och skyddsjord av andra orsaker än EMI.
Att ett PC moderkorts jordplan direkt kontakterar chassit är inte positivt. Man bör ju aldrig design en moderkort med förväntade strömvägar den vägen.
D-sub-kåpor t.ex. kontakterar mot höljet, inte till någon kontaktering på insidan av höljet och absolut aldrig till signaljord, då tappas hela vitsen med den skärmningen.
De undantag man kan se är t.ex. BT och WiFI-kablar vars SMA-kontakt är skruvad i höljet. Koaxkabelns skärm på insidan kommer då kontaktera RF-signaljord på radio-kretskortet.
Funnes det risk för större strömmar indirekt via moderkort eller kraft baklänges in på wifi-kortet skulle det vara illa, så det får inte läggas några förbindelser från moderkortet som någon slags hjälp-jord eller extra jordplan av kraft, t.ex.
Däremot finns medvetet ESD-relaterat ibland lite motstånd och kondensatorer mellan chassi och kraft-jord på lågspänningssidan.
På högspänningsidan är chassit förbundet till kraft-jord via nätfiltret eller via yttre polskruvar, inga interna signalvägar för kraftjorden är acceptabelt om man vill kunna nyttja lådan som RF-skärmande.
Om det är PCB-design som är den mest intressanta biten är denna online-kursen inte helt fel att starta från:
