Як підключити USB / Ethernet екрани до корпусу або цифрових майданчиків

У мене є плата з кількома роз'ємами USB та RJ-45 Ethernet на одній стороні. Я дуже розгублений, як саме я повинен підключити шпильки SHIELD до них.

Це для хостового пристрою, який буде взаємодіяти з периферійними пристроями. Він забезпечується регульованою потужністю 5 В 10А зовнішнім блоком живлення та призначений для використання всередині транспортного засобу.

Я знайшов це питання ( чи слід кріпити шасі до цифрового заземлення? ) Разом з іншими, які мені дещо допомогли, але я все ще плутаюсь. Прийнята відповідь, яка говорить про те, щоб використовувати кріпильні отвори, але я не впевнений, чи розумію її повністю. Я не впевнений, чи кріпильні отвори з'єднують шасі / цифрові майданчики безпосередньо разом або вони підключаються лише до металевого корпусу. Я припустив, що пізніше.

Ще більш заплутано: Що робити, якщо я хотів використовувати пластиковий корпус? Я вважаю за краще пластик, але я припускаю, що метал краще захистить його від EMI всередині автомобіля.

Ось ( дуже спрощений) приклад мого поточного макета.

І схематично (про всяк випадок, не дуже корисний)

• Щити екрана підключаються до площини CHASSIS, яка є ізольованою від цифрового GND . Фізичний корпус для з'єднувачів також повинен торкатися металевого корпусу.
• ШАССИ площину з'єднана з металевим корпусом з допомогою монтажних отворів / гвинтів.
• Блок живлення GND підключений до металевого корпусу через нижній лівий монтажний отвір. Це в свою чергу з'єднує GND з CHASSIS через сам металевий корпус.

Чи я це передумую? Чи варто просто підключити щитки щита до GND і називати це за день?

Ви можете або не передумати це, це залежить від того, яка ваша заявка, і якщо вам доведеться пройти будь-які нормативні перевірки щодо товару. Загальна ідея полягає в тому, щоб перемістити ЕРС на землю через шасі і подалі від електроніки. Це залежить від того, чи захищений ваш корпус чи ні. Інша річ, що потрібно пам’ятати, це те, що ви також можете провести радіочастотний радіолокаційний щит через щит, і слід врахувати РФ, якщо вам потрібно створити виріб для проходження випробувань на викиди (кабелі роблять чудові антени і можуть навіть допомогти ввести блискавку РФ на ваш борт) . Поки я розповім про ОЗР. Гарна довідка для всіх речей ESD та RF - це книга " Електромагнітна інженерія сумісності " Генрі В. Отта. Я його процитую

Тож де слід підключати кабельні екрани, перехідні захисні пристрої напруги та фільтри вводу / виводу, коли виріб знаходиться в пластиковому корпусі? Існує три можливості:

1. До площини заземлення ланцюга (найбідніший вибір)
2. До окремої площини заземлення вводу / виводу, як обговорювалося в розд. 12.4.3
3. До окремої великої металевої пластини додається нижня частина виробу (кращий вибір)

У вашому випадку, якщо жоден з кабелів не йде на зовнішній стороні транспортного засобу, я б не переймався над RF. Якщо кабелі не будуть контактувати з людьми (закопані в тире), я б теж не надто хвилювався. Якщо б там проходили посередині поруч із людьми, я б хвилювався. Ви можете думати про свій автомобіль, як про землю. Автомобіль може зібрати заряд, але він також функціонує як клітка фарадея, тому все на внутрішній стороні буде близько 0 (за винятком чогось типу накриття сидіння, яке було заряджене, будь-який метал, підключений до шасі, буде близько 0В (0В буде напруга щодо автомобіля, а не землі "Земля").

Я також включив зображення для придушення ESD в металевому корпусі з тієї ж книги:

Підключіть свої щитові щитки до GND, а потім проведіть заземлюючий провід / ремінь із металевого корпусу до чогось іншого в транспортному засобі, який є заземленим, так що вам доведеться десь "скинути" шум. У більшості транспортних засобів майже кожна металева поверхня заземлена на (-) клемі акумулятора (якщо у вас немає вигадливого + наземного транспортного засобу). Ви можете витягнути заземлення з радіо gnd-проводу, кріплення металевої шасі, елемента рами поблизу тощо.

Є два підходи до цієї проблеми, які мають сенс:

1. Підключіть заземлення шасі і заземлювач сигналу до шасі в багатьох точках, але не з'єднуйте їх між собою
2. Підключіть заземлення шасі до шасі, а інші кріпильні отвори залиште ізольованими , потім підключіть заземлення шасі до сигнального заземлення, де сигнали перетинають площину розбиття.

Підхід 1 (ваш поточний підхід) забезпечує хороший високочастотний зв'язок (низький рівень L), саме тому він використовується в таких додатках, як материнські плати комп'ютера. Однак це досягає великих витрат - він може дозволити струму низької частоти надходити в сигнал сигналу від шасі, що потім спричиняє проблеми з шумом через загальну імпедансну муфту в сигнальній землі.

Підхід 2 виключає потенціал петлі та загального опору імпедансу, але ризикує збудити внутрішню частину коробки із заземленою площиною, яка виступає в якості патч-антени на РЧ - найбільш небажано, особливо якщо у вас є коробка, яка погано зупиняється. РФ. Він також може бути використаний з пластиковими коробками без зайвих робіт - підхід 1 вимагає, щоб гвинти плати підключили до вдосконаленої площини зображення або внутрішнього щита, щоб забезпечити безперервність у цьому випадку.

Що стосується пластикових та металевих коробок - металевий ящик може забезпечити хороший захист від EMI, але його потрібно проектувати з обережністю, щоб уникнути ненавмисних щілинних антен у механічних швах. Пластикові коробки можуть мати захищений від них ЕМІ, або вмонтований за допомогою внутрішнього шару фольги; якщо загальний щит EMI не використовується в пластиковій коробці, хоча, найголовніший мінімум, який я рекомендую, - це лист металу десь у коробці, який слугуватиме площиною зображення. (Це може бути те ж саме, що і земляна плита ESD.)