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關於模組外殼地和訊號地的處理及原因

       電子模組設計的好壞得重視細節上的問題。所以為了儘量做到效能的穩定,故仔細的考慮了一下目前設計模組中外殼地和訊號地間的處理問題。

       查閱了一些網上的資料:

問:USB外殼地和訊號地之間串接1M電阻,並且還接一個0.01uf的電容到訊號地,能否將一下這樣處理的原理和目的? 
答:這樣一個阻容網路是基於這樣的考慮:

1.將影響外殼的噪音濾除,不影響訊號地;

2.迫使板子上電流是流入內部的訊號地,而不是流到外殼。

所以這樣的處理是綜合了EMI的濾波和ESD的隔離這兩方面的因素。

 
需要說明的是USB對ESD並沒有1394那麼敏感,因為USB的輸出電壓是5V,電流500mA,而1394的輸出電壓是12V,電流1500mA。我們鼓勵工程師在PC主機板設計時加類似的阻容網路,但實際看來這樣做的人不多,不過對於以下幾種情況,我們還是要建議最好加上阻容網路:前面板的USB插座;PCI插卡上的USB插座;外接的USB集線器(包括USB鍵盤上的)...(TI的潘曉磊先生作答)

另一位:

靜電的電荷集聚在物體的表面,一旦遇到可以釋放的迴路就可以形成電流。有時候產生的電壓非常高,特別是在乾燥的環境裡。電子產品的外殼地就是用來快速地將電荷釋放到大地。所以外殼地不應當與訊號地直接連線,否則靜電產生的電流就會進入機箱內部,並耦合到IC的引腳上,很多時候會造成系統宕機,嚴重的會打壞IC。 
當然,訊號地最終還是要連到外殼地的,但這是通過螺釘、金屬墊片或加電阻/電感這些方式。所以大部分的靜電流通過外殼釋放,只有很小一部分進入系統內部,不會造成損壞

以前一直是單點連線,沒出過問題,這次只是做測試用,不是產品,就想能不能不接了,直接連吧,看來還是應該按常規出牌

小結:

總的來說主要是為了防止靜電對模組板子的損壞及做到電磁相容等方面故考慮這些。而且在正規的產品試驗中還得有靜電測試,這個環節中如果添加了阻容的話效果能更好些,當然外殼得安全接地。

目前自己的模組中添加了一個10MOHM或者1MOHM的電阻,封裝大概在0805,因為我的模組體積有點要求。電容一般也選用貼片的高壓陶瓷電容,如果可以的話最好選用帶引腳的,個頭大安全些,畢竟安全生產最主要,哈哈。

電容可以考慮0.01uF或者1000pF,或者這之間的都可以,具體得看設計需要,以及試驗的效果。網上搜索了一下,最小的封裝好像也得1808了,不過最好還是上中發去狂搜一下,畢竟是實物!

在補一句:模組周圍最好以一圈的外殼連結鋪銅,且跟連結端子相同。