Источник питания переменного тока -> постоянного тока, как быть с заземлением шасси, подключенным к цифровому заземлению?

У меня есть внешний источник переменного и постоянного тока с тремя выходами и следующей схемой выводов:

введите описание изображения здесь

В блоке питания «земля» (контакт 2) внутренне соединена с заземляющим проводом сетевой вилки. Я буду называть его «землей» (на моих схемах ниже это «AC GND»).

Текущая конфигурация

На печатных платах, которые я уже построил, «общий» (контакт 1) подключается непосредственно к заземляющей пластине размером с плату; назовем это «цифровой землей». На плате имеются различные разъемы, такие как USB-разъем и аналоговый входной разъем. Экраны/кожухи разъемов подключаются к плоскости цифрового заземления, где они припаиваются к печатной плате, а экраны/кожухи также подключаются к шасси/корпусу. На изображении ниже показана конфигурация:

текущая конфигурация

Прибор используется для измерения очень малых токов. Выходы +12 В и -12 В источника питания постоянного тока управляют чувствительным усилителем, ЦАП и схемами АЦП.

Меня беспокоит то, что, поскольку заземление остается плавающим, корпус теоретически может оказаться под напряжением из-за неисправности. Максимальное напряжение в моей цепи составляет +12 В / -12 В, но имеет ли это значение с точки зрения безопасности?

Возможное исправление для существующих плат

Я прочитал этот ответ на вопрос, следует ли подключать заземление шасси к цифровому заземлению? , и насколько я понимаю, со мной все будет в порядке, если я просто подключу заземление к корпусу на входном разъеме питания, так как мое шасси уже подключено к кожухам всех входных разъемов. Без создания новых досок, это действительно единственное, что я могу сделать прямо сейчас. Может ли это превратить мое устройство в непреднамеренный излучатель, поскольку цифровое заземление также подключено к кожухам? Может ли это также добавить больше шума в мою силу? Любые другие серьезные опасения?

Что делать со следующей версией

В идеале, я думаю, заземление должно быть подключено таким образом, чтобы заземление переменного тока было изолировано от остальной части платы, и у шасси не было возможности пропускать ток, кроме как через внешние неисправности или серьезную внутреннюю неисправность, но ток ушел бы на землю. Я мог бы изменить компоновку, чтобы следующая партия плат была подключена, как показано на схеме ниже. Правильно ли я понял?измененная конфигурация

Пластиковый корпус

У меня есть еще одна проблема, которая еще больше усложняет ситуацию... Это устройство предполагается выпускать в двух разных конфигурациях: в основной конфигурации корпус алюминиевый. Однако в другой комплектации есть пластиковый корпус. Это означает, что единственными открытыми токопроводящими частями являются кожухи разъемов. Конечно, я хотел бы использовать ту же плату, если это возможно.

модифицированная конфигурация с пластиковым корпусом

Как безопаснее всего обращаться с открытыми токопроводящими кожухами разъемов? Должен ли я оставить их плавающими или просто подключить их к цифровой земле? Пластиковый корпус имеет внутреннее токопроводящее покрытие, но я не думаю, что смогу установить с ним надежное соединение (предположим, что не смогу).

Я уже читал этот другой вопрос , который очень похож, но у меня другая проблема, так как я работаю с существующей платой, которая уже соединяет заземление шасси и цифровое заземление.

Из другой темы, которую вы упомянули в своем посте, в вашей следующей версии должен быть ваш DGND подключен к заземлению шасси через монтажные отверстия для беспокойства по электромагнитным помехам?
@Tom Я понимаю, что ответ, на который я ссылался, предлагает подключить DGND к заземлению шасси через монтажные отверстия, но в некоторых комментариях говорится, что это может превратить его в непреднамеренный радиатор. Я не уверен, что вы спрашиваете...

Ответы (1)

Любые длинные кабели с РЧ-тактами/данными будут излучать шум, а при подключении к заземлению переменного тока также могут излучаться по кабелю переменного тока от контуров заземления тракта.

Умная идея состоит в том, чтобы широко использовать синфазные дроссели для интерфейсных кабелей и выходов постоянного тока, чтобы повысить импеданс синфазных сигналов от земли переменного тока.

Имейте в виду, что тестирование Hipot блока питания переменного/постоянного тока может привести к отказу вторичного порта при заземлении. Это связано с пробоем диэлектрика Hipot от первичной обмотки к вторичной. Плавающую вторичную обмотку легче защитить, если есть емкостная утечка, а тестер использует быстро нарастающий вход. В этом случае модифицируйте тестер Hipot, чтобы избежать скачков разряда, которые могли бы вывести из строя блок питания, за счет использования последовательного резистора, ограничивающего ток.

Утечка может быть сведена к минимуму с помощью предусмотрительных зазоров, качественных колпачков и защиты от влаги на проводниках. (влажная пыль вызывает утечку)