Почему важно с точки зрения защиты от электростатического разряда заземлять печатную плату на корпус (если не изолировать)?

У меня есть SBC с питанием от постоянного тока 12 В для установки внутри металлического корпуса. Насколько важно, чтобы я подключал его заземление (?) к металлическому корпусу внутри? Как это будет защищать от электростатических разрядов?

Насколько я понимаю, всякий раз, когда я прикасаюсь к металлическому корпусу, не происходит ли «обмен» (таким образом, выравнивание) зарядов? Разве подключение корпуса к земле внутри печатной платы не позволит потоку этого заряда внутри печатной платы? Кроме того, разве это не подвергает меня какой-либо опасности из-за тока, протекающего внутри платы, поскольку типичный адаптер переменного / постоянного тока 12 В не имеет подключения к заземлению сети, насколько я вижу .

Я немного смущен, потому что я не знаю, насколько важно на самом деле сделать заземление, плюс я действительно не знаю, как именно это сделать. Мне просто найти контакты заземления и подключить их через какую-то проводку к какой-то случайной точке на корпусе?

( Это выглядит так, с 4 винтами по углам, где я буду крепить плату, которая выглядит так )

Ответы (3)

Поскольку ваш адаптер питания не имеет заземления, на самом деле заземления вообще нет.

Любая «земля» вашей цепи - это просто локальная земля, она не имеет отношения к заземлению / земле сети, так как нет соединения.

Вам не нужно подключать металлический корпус к вашей цепи. Однако обратите внимание, что если вы подключите его к (местному) заземлению вашей цепи, вы будете полагаться на изоляцию адаптера от сети, чтобы предотвратить попадание вашей металлической коробки в сеть. Если по какой-то причине изоляция от сети нарушена (например, неисправность адаптера), то к вашей металлической коробке становится опасно прикасаться.

Часто предпочтительнее использовать сетевой адаптер с заземлением (3 контакта на стороне сети) и заземленным выходом, что означает, что -полюс выхода постоянного тока подключен к заземлению сети. Затем, как только вы подключаете источник питания, ваша металлическая коробка заземляется. Это то, что используется почти во всем профессиональном измерительном оборудовании: металлический корпус, который заземляется непосредственно на сетевое заземление.

Однако , глядя на металлическую коробку, кажется, что она имеет черное покрытие, которое может обеспечить некоторую защиту от прямого контакта человека с металлом.

Я думаю, что в вашем случае (этот мини-ПК, который вы собираете) вам не нужно беспокоиться о заземлении, довольно часто корпус подключается к заземлению печатной платы и питается от адаптера без заземления.

Относительно электростатического разряда: электростатический разряд имеет мало отношения к заземлению, и на самом деле вам не следует беспокоиться об электростатическом разряде. Входы и выходы этой печатной платы (одноплатного компьютера) будут иметь достаточную защиту от электростатического разряда. Пока вы не подвергаете себя преднамеренной зарядке от электростатического разряда, а затем разряжаете себя, например, через штырь данных USB-разъема с помощью металлического штыря или провода, вам не нужно беспокоиться об электростатическом разряде.

Итак: просто создайте свой проект, как это сделали бы все: смонтируйте печатную плату в металлическом корпусе, включите адаптер, который у вас есть, не беспокойтесь об электростатическом разряде.

Большое спасибо за информацию. Мне все еще интересно, каковы недостатки отсутствия подключения земли печатной платы к корпусу (потому что это та часть, которую я не знаю, как именно сделать)? Я так понимаю, что тогда плата может накапливать статический заряд, и если я захочу снять ее с корпуса в будущем, я не смогу безопасно довести себя до ее уровня заряда (есть ли способ сделать это? , может коснуться земли например?).
Будет сложно должным образом изолировать землю печатной платы от корпуса, так как некоторые разъемы касаются или почти касаются корпуса. Вы должны перестать беспокоиться о статическом заряде, так как все чувствительные части находятся на печатной плате, и они имеют достаточную защиту на открытых разъемах, чтобы не повредить их от электростатического разряда. Если бы можно было изолировать корпус от земли на печатной плате, это также не создало бы никаких проблем, так как опять же все возможные разряды будут происходить на портах печатной платы, которые предназначены для обработки разрядов ESD.
Единственный раз, когда вы должны беспокоиться об электростатическом разряде, это когда вы устанавливаете модули ЦП и ОЗУ на печатную плату. В этом случае: просто коснитесь любой заземленной точки на печатной плате, все порты имеют заземленные экраны, поэтому коснитесь одного из них: Готово . Теперь сразу место ЦП/ОЗУ и т.д. Вот и все.
Я буду устанавливать ssd-диск m.2 и вентилятор, но на самом деле я буду носить антистатический браслет с заземлением от сети, и все (винты, металлический корпус, печатная плата, SSD и отвертка) будет подключено к сети. заземляющий антистатический коврик. Я думаю, что этой защиты будет достаточно. И последний вопрос: разве монтажные отверстия обычно не обеспечивают такое соединение с землей платы на одноплатных компьютерах?
Ваши меры предосторожности от электростатического разряда настолько безопасны, насколько это возможно. Да, монтажные отверстия действительно обеспечивают заземление. То же самое и в стандартных настольных ПК.
Большое спасибо! Я слишком волновался из-за, среди прочего, относительно высокой стоимости этого SBC, иначе я бы просто продолжил и установил его. Кроме того, есть еще акриловый корпус , и я был готов его использовать, но я не знаю, безопасно ли это при частой транспортировке этой штуки.
Я бы не стал выбирать этот акриловый корпус, так как он «открытый» и не обеспечивает полной защиты. Даже если вы оставите его на одном месте (без перемещения), он будет собирать пыль и т. Д. Тем более, что вы хотите перемещать эту вещь, я бы точно взял металлический корпус.

Вы можете в любой момент безопасно дотронуться пальцем до контактов GND на печатной плате.

ИМХО

Как только у вас будет устойчивый контакт с GND, вы сможете безопасно выполнять любые операции, которые вам нужны.

ИМХО

Я согласен, пока некоторые дети не забывают. В 1975 году, перед обучением EOS/ESD, мы просто касались пальцев, щелкали, а затем передавали карту кому-то, держа наземные пэды. Но тогда у меня даже были загадочные сбои TTL. Затем, когда я внедрил на заводе обучение и защиту от электростатического разряда, я показал, как генерировать 200 В 100 пФ, просто подняв одну ногу на ковер. после обнуления на землю. Затем, в 1980 году, с нашей домашней сетью будущего (проект Ida), прикосновение к телевизору приводило к тому, что электростатический разряд попадал в подвальную компьютерную карту и горячую защелку CMOS. так что пришлось исправлять.

Проведя около дюжины тестов на соответствие требованиям ЭМС для различных продуктов и самостоятельно спроектировав множество систем, я уверен, что эта система пройдет все системные тесты с выбранным вами источником питания 12 В с заземлением. Это очень высокий риск того, что продукт не будет соответствовать всем требованиям по ЭМС . тесты.

Это относится не ТОЛЬКО к отклонению от электростатического разряда, но также к непреднамеренному излучению и восприимчивости, т.е. ради хороших характеристик ЭМС

Если у вас есть планы выпустить их много, вам лучше иметь план Б на случай, если они потерпят неудачу.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Необходимо учитывать все интерфейсы, как человека, так и кабели, чтобы определить, как предотвратить нежелательное проникновение (вход ЭМП) и выход (выход ЭМП). Тесты на чувствительность включают в себя 5k~15kV 100pF ESD, излучаемый ESD, импульсный RF на плоском излучателе или внутри комнаты Фарадея. , кондуктивный шум CM от линий электропередач, излучаемый шум CM, попадающий на высокое Z с интерфейсными кабелями, испытывающими сильные помехи.

Как излучаемые, так и кондуктивные {входные, выходные} тесты часто соответствуют стандартам Corp Stds и IEC, FCC и другим международным стандартам.

Универсального решения не существует, но если вы будете следовать передовой практике, используемой для ПК, оно будет соединено близко к корпусу и соединению с землей.

На него по-прежнему может влиять электростатический разряд, если кабели ввода-вывода не имеют дросселей CM и проходных шунтирующих колпачков. Открытые поверхности также могут излучать радиочастотное излучение.

Не существует общего решения для проектирования ЭМС , есть только несколько принципов, которые можно выбрать для шунтирования помех и нежелательных навязчивых микроволновых переходных процессов электростатического разряда и локальных излучаемых электромагнитных полей или сильноточных переходных процессов H-поля.

Получите книгу Генри Отта по EMC в своей интернет-библиотеке или купите ее.

ПРИМЕЧАНИЕ. Выбранный вами источник питания не имеет большого ферритового дросселя CM, который часто используется, но может быть SMT на печатной плате внутри или нет. (как и у любого кабеля VGA)

Я не стал "выбирать" раскопанное питание 12В. Я даже не уверен, что он не заземлен. Я только что увидел, что вилки всех этих адаптеров переменного / постоянного тока на 12 В не имеют надлежащего контакта с отверстием заземления в сетевой розетке, поэтому я предполагаю, что они не заземлены на сетевую землю. Так и должно быть, или я что-то пропустил? Заземлены ли адаптеры переменного/постоянного тока на 12 В?
Я на 100% уверен. Портативная электроника никогда не заземляется из-за риска замыкания на землю, но может иметь заземляющие Y-образные фильтры в блоке, который изолирован от постоянного тока, даже если переменный ток имеет 3 контакта. Это устройство должно быть спроектировано как ПК для электромагнитных помех, а не только потому, что оно им является. Если вы не используете заземление постоянного тока, некоторые из них выйдут из строя. период. Это не мое первое родео, и есть так много ноутбуков с неприятными утечками 100 кГц ~ 1 МГц, несмотря на заводские испытания, все в порядке, но может быть нормально для электростатического разряда, но излучает интерфейсные кабели, а некоторые имеют шумные микрофоны гарнитуры. обратите внимание.
Итак, все, что я могу сделать с этого момента (имея плату), это попытаться выяснить, заземлен ли адаптер переменного / постоянного тока, который я использую, верно? Как узнать, заземлен ли адаптер переменного/постоянного тока для источника питания? Должен ли я разорвать его?
Нет, но вам нужно купить цифровой мультиметр и измерить контакт заземления на 3-контактной вилке переменного тока и разъеме постоянного тока. Ни у одного из этих типов настенных бородавок такого нет. Теперь идите по магазинам... Бангуд, Амазон...
Это моя проблема. Вилка для этих адаптеров переменного/постоянного тока 12 В всегда имеет два контакта . Я не знаю, может ли эта штука по-прежнему обеспечивать связь с землей.
Ну, нам сказали не помогать с вопросами о покупках. У вас есть все характеристики мощности?
Конкретный SBC использует 12 В постоянного тока при 3 А. Я не спрашиваю, какой адаптер купить, я только спрашиваю, могут ли такие адаптеры с двумя контактами также заземляться на сетевое заземление или не могут этого сделать по своей конструкции.
Они могут, но в целом это не так, как я сказал, из-за риска открытых замыканий на землю и ударов током мобильных пользователей. Но, как и ПК, они заземлены и не мобильны.
Как это выглядит, у него есть заземление, но вы можете использовать конденсатор 1 нФ для некоторого подавления радиочастот между 0 В и заземлением и по-прежнему иметь замыкание на землю на частоте 60 Гц . см. ответ еще раз) Для этого нужен шнур с косичкой