Соединение между заземлением шасси и заземлением цепи для электростатического разряда/переходных процессов

Все изображения в этом посте взяты из книги Генри Отта «Электромагнитная совместимость 2009», и я хотел бы прояснить некоторые моменты, связанные с ними.

введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь введите описание изображения здесь

Рисунок 14-14 кажется конфликтующим с рисунками 3-24 и 15-15.

Цепь GND подключается через TVS к GND шасси на 14-14, а в двух других цепь GND подключается напрямую к GND шасси. Кто-нибудь может смириться с этим?

Также меня смущает 14-14a, где цепь GND подключена к GND шасси через TVS. Как показано, не похоже, что это защитит от переходного процесса через GND-PWR в любой полярности, пока оно не удвоит допустимое значение. Точно так же, если бы это была однополярная схема и использовались однонаправленные диоды TVS, она не защитила бы от переходного процесса, когда GND становится более положительным, чем PWR. Что тут происходит?

введите описание изображения здесь

ОБНОВЛЯТЬ:

Я нашел эту диаграмму и текст, который помогает прояснить ситуацию:введите описание изображения здесь

Таким образом, я предполагаю, что проводная связь между заземлением цепи и заземлением шасси должна поддерживать их равный потенциал в течение длительных периодов времени, но на нее нельзя полагаться во время электростатического разряда из-за индуктивности. В этом случае заземление цепи диода TVS и заземление шасси в точке входа предотвращает слишком большое отклонение заземления цепи от заземления шасси во время электростатического разряда. Я предполагаю, что контакт 1 на разъеме RS-232 здесь представляет собой корпус разъема, непосредственно контактирующий с шасси/корпусом.

Хмммм... Я думаю, что может быть что-то, что осталось недосказанным о том, что переходный процесс и событие электростатического разряда различны. Я думаю, что, возможно, переходные процессы приходят по линиям и, таким образом, ссылаются на другую линию, а не на событие электростатического разряда, которое, предположительно, связано с проводником с наибольшей емкостью свободного пространства в системе. Это на самом деле не согласуется с тем, как вы будете обращаться с обоими, поскольку два типа соединений между настройками шасси и схемы GND являются взаимоисключающими.
ESD обычно является общим режимом, а не дифференциальным режимом. Таким образом, заземление корпуса рядом с точкой входа предотвращает диэлектрический ток через печатную плату и падение проводимости через землю печатной платы.
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Да. Что. Я немного скептически отношусь к тому, насколько хорошо на самом деле работает провод, соединяющий печатную плату (на которой установлены диоды TVS) с шасси из-за индуктивности. Однако это все еще не объясняет мой вопрос.
Эскизы довольно неаккуратны, и важна индуктивность и кратчайший путь. Но все же это синфазная помеха, улучшенная за счет повышения импеданса синфазного сигнала.
Вышеупомянутое означало поднять Zcm, но оставить Zdm низким и сбалансированным. Тогда SNR и CMRR от AM-CW и импульсных переходных процессов, например, электростатического разряда, улучшаются, а шунтирующие зажимы лучше ослабляются,
@VoltageSpike Я отредактировал его, чтобы сделать его более понятным.
@DKNguyen Спасибо

Ответы (2)

Глядя на рисунок 14-14А, я думаю, что должны быть дополнительные однонаправленные TVS от GND к PWR и, возможно, феррит. Линии данных обычно имеют небольшой дроссель CM, иногда серии R (однако, часто встроенный в микросхему) и TVS-диоды малой емкости для высокоскоростных сигнальных линий, которые доступны уже сейчас.

Рисунок 14-14 кажется конфликтующим с рисунками 3-24 и 15-15.

Как же так? Я не вижу никакой разницы между ними.

РЕДАКТИРОВАТЬ!:

В исходном вопросе была опечатка. Это новый ответ на исправленный вопрос;

Цепь GND подключается через TVS к GND шасси на 14-14, а в двух других цепь GND подключается напрямую к GND шасси. Кто-нибудь может смириться с этим?

Как мне с этим смириться? Легкий!

Автор просто хотел показать ситуацию, в которой ТВС замыкается из-за переходного события. Два последних рисунка предназначены для отображения пути тока и, как таковые, не показывают фактический TVS-диод, используемый для создания короткого замыкания в случае переходного процесса, другими словами, это упрощенные изображения, вот и все.

Цепь GND подключается через TVS к GND шасси на 14-14, а в двух других цепь GND подключается к GND шасси через диод TVS.

Что? Я думаю там была опечатка? или я что-то не понимаю?

Вы говорите одно и то же дважды;

Цепь GND подключается через TVS к GND шасси.

И;

цепь GND подключена к GND шасси через диод TVS

Что я не получаю? эти два утверждения кажутся мне идентичными..

Также меня смущает 14-14a, где цепь GND подключена к GND шасси через TVS. Как показано, не похоже, что это защитит от переходного процесса через GND-PWR в любой полярности, пока оно не удвоит допустимое значение.

Конечно, оно должно быть вдвое больше напряжения пробоя одного телевизора, прежде чем оно защитит от переходных процессов между pwr и gnd, это, скорее всего, предназначено. Подумайте об этом так; откуда в первую очередь берутся переходные процессы? это может быть электростатический разряд, вызванный прикосновением человека к разъему, и в этом случае это будет синфазный режим и не будет происходить по-разному между pwr и gnd.

Точно так же, если бы это была однополярная схема и использовались однонаправленные диоды TVS, она не защитила бы от переходного процесса, когда GND становится более положительным, чем PWR. Что тут происходит?

Да, это было бы.

Диоды TVS проводят в прямом направлении.

Зафиксированный. Это была опечатка. В ответ на «Да, это будет». Если вы приложите отрицательное напряжение к PWR относительно цепи GND, диоды не включатся вовремя, чтобы закоротить контакты PWR и GND в разъеме, чтобы контакт GND был не имеют значительно более высокого потенциала, чем вывод PWR.
@DKNguyen «Если вы приложите отрицательное напряжение к PWR относительно GND цепи, диоды не включатся вовремя, чтобы замкнуть контакты PWR и GND в разъеме» ... Что в мире заставляет вас так говорить ???. Вам нужно подтвердить это причиной, по которой вы не думаете, что он включится вовремя. Кстати. Я все еще вижу точно такое же утверждение в вашем вопросе.
@Viznent Забыл нажать кнопку «Сохранить». Я не очень понимаю, что там нужно получить. Если оба контакта PWR и GND имеют однонаправленный TVS к GND шасси, то это то же самое, что иметь один двунаправленный TVS между контактами PWR и GND (проходящий через GND шасси). Таким образом, если на PWR подается отрицательное напряжение, диод открывается, когда PWR > GND + Vr и GND > PWR + Vr. Он не будет проводить, когда GND> Vf поджарит что-то, как если бы вы подключили что-то в обратной полярности.
@DKNguyen Хорошо, теперь я понимаю, что вы имеете в виду. Да, вы правы, в этом случае он не защитит, но это совершенно гипотетический случай. Он не показывает использование однонаправленных телевизоров ни на одном из рисунков, кроме как Я также сказал, что цель состоит не в том, чтобы защитить от дифференциальных переходных процессов между pwr/gnd, а только в синфазных переходных процессах, вызванных f.eks. esd от прикосновения человека к разъему..
Я добавил схему. Но беспокойство по поводу переходных процессов в синфазном режиме объясняет, почему TVS подключен к заземлению шасси, а не напрямую. Тем не менее, мне трудно увидеть преимущество подключения cct GND к GND шасси через TVS вместо прямого подключения GND схемы. Мол, я вроде понимаю, но в то же время кажется, что это будет взаимно исключать любую меру защиты от отрицательных переходных процессов, поступающих на PWR-GND.
Ну не НИКАКИХ мер. Настолько, что потребовался бы еще один uni TVS непосредственно через контакты PWR-GND, чтобы зажать его. Только ли ESD должен быть шунтирован на шасси? И это не подходит для переходных процессов сигнала? Книга не очень ясна для меня в этом вопросе. Кроме того, все еще неясно, как на Рисунке 3-24 явно показано прямое соединение cct GND с GND шасси.
Цель всего этого состоит только в том, чтобы замкнуть общий режим esd на шасси gnd, это самый распространенный подход. переходные процессы между pwr/gnd и сигнальными выводами в этом примере не обрабатываются. И он явно не показывает, что они подключены напрямую, он показывает текущий путь. По крайней мере, для меня это очевидно.
Как тогда выбирается пробой для диодов TVS, если цепь GND (и сама схема) просто плавает над GND шасси? Кажется, что это может быть что угодно в этом случае, но это не кажется правильным.
@DKNguyen Да, это действительно может быть «что угодно», вам нужно определить напряжение пробоя TVS в зависимости от требуемого напряжения изоляции между заземлением цепи и заземлением корпуса ... часто ваша система должна иметь определенную степень изоляции между цепью и шасси, например, если вы проектируете источник питания переменного/постоянного тока или сопутствующее оборудование.