Cómo conectar protectores USB / Ethernet a chasis o a tierra digital

Puede o no pensar demasiado en esto, depende de su aplicación y de si tiene que pasar alguna inspección reglamentaria para un producto. La idea general es desviar el ESD a tierra a través del chasis y alejarlo de sus componentes electrónicos. Esto depende de si su recinto está aislado o no. Otra cosa a tener en cuenta es que también puede hacer que RF pase por el escudo, y se debe considerar RF si necesita construir un producto para pasar la prueba de emisiones (los cables son excelentes antenas e incluso pueden ayudar a inducir rayos RF en su placa) . Por ahora voy a hablar de la EDS. Una buena referencia para todas las cosas ESD y RF es este libro Ingeniería de Compatibilidad Electromagnética por Henry W. Ott . Lo citaré

Entonces, ¿dónde deberían conectarse los blindajes de los cables, los protectores de tensión transitoria y los filtros de E / S cuando el producto está en una caja de plástico? Hay tres posibilidades como sigue:

1. Al plano de tierra del circuito (opción más pobre)
2. A un plano de tierra de E / S separado como se explica en la Sec. 12.4.3
3. A una placa de metal grande separada agregada a la parte inferior del producto (la mejor opción)

Ensucaso,siningunodeloscablessecolocaenelexteriordeunvehículo,nomepreocuparíademasiadoporlaradiofrecuencia.Siloscablesnoestuvieranencontactoconpersonas(enterradoseneltablero),tampocomepreocuparíademasiadoallí.Siallípasaraporelmediojuntoalagentemepreocuparía.Puedespensarenelsuelodetuvehículocomoentierra.Elautopuedecobrarunacarga,perotambiénfuncionacomounajauladeFaraday,porloquetodoelinteriorestarácercade0(aexcepcióndealgocomolacubiertadelasientoquesehacargado,cualquiermetalconectadoalchasisestarácercade0V(0vserálatensiónconrespectoalcocheynoatierra"tierra")).

También he incluido una imagen para suprimir ESD en una caja de metal del mismo libro:

Conecte sus clavijas de protección a GND, luego pase un cable / correa de conexión a tierra desde su caja metálica a otra cosa en el vehículo que está conectado a tierra para que tenga un lugar para "descargar" el ruido. En la mayoría de los vehículos, casi todas las superficies metálicas están conectadas a tierra al terminal (-) de la batería (a menos que tenga un vehículo de tierra + sin tierra). Puede arrancar tierra desde un cable de radio, un soporte de montaje de metal, un miembro del marco cercano, etc.

Hay dos enfoques para este problema que tienen sentido:

1. Conecte la masa del chasis y la tierra de la señal al chasis en muchos puntos, pero no los conecte entre sí
2. Conecte la masa del chasis al chasis, y deje los otros orificios de montaje aislados , luego conecte la tierra del chasis a la tierra de la señal en la que las señales cruzan la división del avión.

El Enfoque 1 (su enfoque actual) proporciona una buena conexión de alta frecuencia (baja L), por lo que se utiliza en aplicaciones como las placas madre de computadoras. Sin embargo, tiene un costo: puede permitir que las corrientes de baja frecuencia fluyan a la tierra de la señal desde el chasis, lo que causa un problema de ruido debido al acoplamiento de impedancia común en la tierra de la señal.

Enfoque 2 elimina el potencial de bucles y el acoplamiento de impedancia común, pero corre el riesgo de excitación del interior de su caja con el plano de tierra actuando como una antena de parche alimentada por el borde en RF - lo más indeseable especialmente si tienes una caja que es mala para detener la RF. También se puede utilizar con cajas de plástico sin trabajo adicional: el enfoque 1 requiere que los tornillos de la placa se conecten a un plano de imagen actualizado o un escudo interior para proporcionar continuidad, en ese caso.

En cuanto al plástico frente a las cajas de metal: una caja de metal puede proporcionar un buen blindaje contra EMI, pero debe diseñarse con un poco de cuidado para evitar las antenas de ranura inadvertidas en las uniones mecánicas. Las cajas de plástico pueden tener un blindaje EMI diseñado en ellas, o se pueden adaptar utilizando una capa de lámina interna; Sin embargo, si no se usa un escudo EMI general en una caja de plástico, lo mínimo que recomendaría es una hoja de metal en algún lugar de la caja para que sirva como plano de imagen. (Esto puede ser lo mismo que la placa de tierra ESD).