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技術專題
PCB設計中有效的機箱接地技術
在電子產品中,您將希望PCB接地具有相同類型的穩定性。這是良好的機箱接地技術發揮作用的地方,因為它們可防止組件坐在柔軟的,移動的床墊狀地面上。
什么是底盤接地?
機箱接地的示意圖符號。
您會遇到電子設備中各種類型的接地:信號接地,電源接地,接地,在這種情況下還包括機箱接地。每種接地類型都由它們的放置位置和放置方式定義,它們充當流經電子設備的電流的返回路徑。
一些電子設備安裝在金屬外殼中。機箱接地是指將所有金屬部件連接到地面的接地連接。底盤接地的幾個示例是烤箱的金屬外殼(如果已安全接地)和車輛的金屬車身。
為什么機箱接地很重要?
機箱接地將過量電流安全地接地。
從理論上講,接地是電中性點。實際上,接地永遠不會處于理論“零”電壓。像信號走線一樣,接地層也具有阻抗,當測量時,它們將處于較小的電壓電平。
雖然接地的非零電壓很少會引起故障,但機箱接地仍然很重要,因為接地層易受瞬態事件的影響,這些瞬態事件會導致電流突然激增。需要有一個安全通道,以使多余的電流流過,否則會損壞組件。機箱接地是轉移過量電流的安全有效途徑。
地面被描繪成電子信號的穩定參考平面,但實際上,它不過是什么。所有信號都需要一條返回路徑,而接地層就是其中之一。成為數字信號返回路徑的信號接地層噪聲很大。底盤接地是減少地面噪聲的接地分離策略的重要組成部分。它為接地電流提供了專用的返回路徑。
機箱接地不僅有助于保護PCB免受浪涌和地面噪聲的影響,而且還可以充當EMI的屏蔽層。接地的封閉式機箱可以是有效的法拉第籠,可以保護PCB免受外部干擾。
底盤接地技術的應用
機箱接地可能很棘手。如果做得不好,您將用一個問題換另一個問題。這里有一些要記住的策略:
1.使用單點接地。
連接到機箱接地時很容易引入接地回路。接地回路可能是電流流通并產生電磁場的干擾源。因此,重要的是要確保信號接地和機箱接地之間僅建立一個接地連接。
在PCB上,確保模擬和數字接地都連接到單點。信號接地也應通過單點連接到機箱接地。通常,PCB上的安裝孔被指定為機箱接地,應按以下方式連接:
通過單點將信號接地連接到機箱接地,以防止接地環路。
2.將機箱連接到地面
即使將機箱指定為機箱接地,也不應使其懸空。如果可能,將機箱接地,以便可以將多余的電流安全地傳輸到地面。由于瞬變電流將流向大地,因此這也可以防止外部噪聲影響電路。
這些機箱接地策略將幫助您減少PCB設計上的噪聲,并使設計免受電流浪涌和EMI干擾的影響。