PCB地線與產品金屬外殼的連接方法探究

經?？吹接行』锇樵谌豪飭枺?a target="_blank">PCB板子的地和產品金屬外殼的如何連接？

今天分享一篇網上的文章。

注意做如下處理：

1、金屬外殼接大地（GND_EARTH），與系統的GND保持的間隙gap至少為2mm；

2、?關于金屬地的處理，如下：

外殼地和信號地之間串接1M電阻，并且還接一個0.01uf的電容到信號地

一、電容的作用

從EMS（電磁抗擾度）角度說，這個電容是在假設PE良好連接大地的前提下，降低可能存在的，以大地電平為參考的高頻干擾型號對電路的影響，是為了抑制電路和干擾源之間瞬態共模壓差的。其實GND直連PE是最好的，但是，直連可能不可操作或者不安全，例如，220V交流電過整流橋之后產生的GND是不可以連接PE的，所以就弄個低頻過不去，高頻能過去的路徑。從EMI（電磁干擾）角度說，如果有與PE相連的金屬外殼，有這個高頻路徑，也能夠避免高頻信號輻射出來。

電容是通交流阻直流的。假設機殼良好連接大地，從電磁抗擾度角度，該電容能夠抑制高頻干擾源和電路之間的動態共模電壓；從EMI角度，電容形成了高頻路徑，電路板內部產生的高頻干擾會經電容流入機殼進入大地，避免了高頻干擾形成的天線輻射。另一種情況，假設機殼沒有可靠接大地（如沒有地線，接地棒環境干燥），則外殼電勢可能不穩定或有靜電，如果電路板直接接外殼，就會打壞電路板芯片，加入電容，能把低頻高壓、靜電等隔離起來，保護電路板。這個并聯電容應該用Y電容或高壓薄膜電容，容值在1nF~100nF之間。

總結：

1、從EMS角度，抑制電路和干擾源之間的瞬態工模壓差；

2、從EMI角度，電容形成了高頻路徑，電路板內部產生的高頻干擾會經過電容流入機殼進入大地；

二、電阻的作用

這個電阻可以防止ESD（靜電釋放）對電路板的損壞。假如只用電容連接電路板地和機殼地，則電路板是一個浮地系統。做ESD測試時，或在復雜電場環境中使用，打（進）入電路板的電荷無處釋放，會逐漸累積；累積到一定程度，超過了電路板和機殼之間的絕緣最薄弱處所能耐受的電壓，就會發生放電——在幾納秒內，PCB上產生數十到數百A的電流，會讓電路因電磁脈沖宕機，或者損壞放電處附近連接的元器件。并聯該電阻，就可以慢慢釋放掉這個電荷，消除高壓。根據IEC61000的ESD測試標準10s/次（10s放完2kV高壓電荷），一般選擇1M~2M的電阻。如果機殼有高壓靜電，則該大電阻也能有效降低電流，不會損壞電路芯片。

安規標準規定的二類產品的漏電流為0.25mA. 人體漏電流超過0.5mA,就會感覺到顫抖；220V/0.25mA=880k,所以我們常取值1M。

總結：

慢慢釋放電路板累計的電荷，消除靜電高壓；

最后留一個問題：外殼有金屬與非金屬之分，那么當外殼是非金屬時，整機的地是如何處理的呢？

審核編輯：黃飛

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