Як безпечно заземлити джерело живлення комутації плаваючими виходами?

Щойно я отримав джерело живлення комутації від 120 В до 5 В постійного струму (20 А) (вид із пасивним вентильованим металевим кожухом) для використання в проекті мікроконтролера, над яким я працюю (водіння довгих світлодіодних смуг).

Я правильно підключив Line-Neutral-Ground до 3-зубчастої штепсельної вилки. Це випробовує чудово (і випадок IS пов'язаний із землею всередині), але я бачу, що виходи мають маркування DC- і DC + і дійсно DC- не пов'язані з землею, тому виходи плавають (хоча я не виявляю високої різниці напруги ).

Чи є якась небезпека приєднати вихідний струм постійного струму до заземлення коротким проводом, щоб переконатися, що мій ланцюг також відповідає посиланням на домашню землю? Я не впевнений, що просто дозволити виходити плавати розумно, але я не хочу, щоб будь-які небезпечні побічні ефекти, якщо я заземлюю DC-. (Схема, що поділяє цю потужність, часом буде підключена до мого ПК, який сам по собі є цілком заземленим, тому я схильний наслідувати цій поведінці.)

Побічна примітка: у мене є постачальник ноутбуків після продажу, який є двонаправленим ... він працює в будь-якому випадку, але якщо я підключу його одним способом, металева обробка на ноутбуці має цікавий "шум" на дотик. Не шокуюче, але напевно помітне. Я підозрюю, що коли він підключений правильним способом, то вихідний заземлення слабко посилається на нейтральний, а "гудний" спосіб має вихідний заземлення слабко посилається на лінійну напругу (він плаває - це було б зовсім трохи більше, ніж гудно). Постачання OEM за допомогою 3-зубчастого штекера? Повністю заземлений на екрані шнура живлення постійного струму.

Тож я підозрюю, що якщо мова йде про живлення змінного струму на перемикання напруги, то неправильне підключення лінії та нейтралі є куди більш ризикованим, ніж дозволити виходу плавати, і що заземлення виводу краще, ніж дозволяти йому плавати, якщо ви працюєте в середовищі, де Ви будете взаємодіти безпосередньо із заземленим обладнанням. Я просто хочу бути впевненим ...

Чи є якась небезпека приєднати вихідний постійний струм до заземлення коротким проводом, щоб переконатися, що мій ланцюг також посилається на домашній заземлення? Я не впевнений, що просто дозволити виходити плавати розумно,

Якщо припустимо, що джерело живлення правильно побудовано, це нормально.

Побічна примітка: у мене є постачальник ноутбуків після продажу, який є двонаправленим ... він працює в будь-якому випадку, але якщо я підключу його одним способом, металева обробка на ноутбуці має цікавий "шум" на дотик. Не шокуюче, але напевно помітне. Я підозрюю, що коли він підключений правильним способом, то вихідний заземлення слабко посилається на нейтральний, а "гудний" спосіб має вихідний заземлення слабко посилається на лінійну напругу (він плаває - це було б зовсім трохи більше, ніж гудно). Постачання OEM за допомогою 3-зубчастого штекера? Повністю заземлений на екрані шнура живлення постійного струму.

Блоки живлення без заземлення часто мають подібні проблеми, особливо по мірі їх збільшення.

Конденсатори повинні бути розміщені між входом і виходом для управління EMI. У розкопаному дизайні це закінчується тим, що вихід "слабо посилається" на вхід. Наскільки слабка ця посилання (або кажучи іншим способом, наскільки великий "струм дотику"), залежить від розміру конденсаторів. На жаль, тут є складний компроміс, більші кришки краще придушують ЕМІ, але створюють більші "струми дотику". Великі джерела живлення зазвичай страждають від цього гірше, ніж менші (саме тому ноутбуки блоків живлення від відомих брендів зазвичай заземлюються, тоді як телефонні зарядні пристрої зазвичай відсутні).

У заземленій конструкції це можна пом'якшити або за допомогою прив’язки виходу до землі (досить багато універсального в джерелах живлення для настільних ПК, що періодично спостерігається в постачанні ноутбуків), або шляхом розділення конденсаторів придушення EMI на дві частини, одну з виходу на землю та одну від входу на землю.

Оскільки ви говорите лише про джерело живлення 5В, то в цьому випадку ризик є мало, але в принципі; Для того, щоб протікати струм, необхідно встановити ланцюг, і якщо негатив підключений до Землі на вашій електромережі, то він також підключений до всього іншого, заземленого, і до самої землі, тому, якщо ви будете утримувати живу ланцюг, буде зроблено контур через тебе на землю. Це не проблема із системою 5В, і ви вдягнете взуття / стоїть на підлозі або якось добре ізолюєте. Але це була система більш високої напруги, і ви торкалися живих, спираючись на мийку або торкаючись комп’ютера чи босоніж на вулиці, а потім струм ( по відношенню до напруги, що подається, і опору на землю) пробіг би через вас.

Якщо ви не з'єднаєте плаваючий негатив із землею, то ви можете отримати шок лише встановивши контакт з обома + і - з'єднаннями, інакше ланцюга не буде.

Устаткування з мережевим живленням (у Великобританії) використовувалося завжди для 3-контактного з'єднання, щоб металевий кожух міг заземлюватися, а будь-які розпущені дроти, що знаходяться всередині, не могли зробити корпус "живим", але стикалися б із заземленим кожухом, продуваючи запобіжник. Зараз у більшості речей є пластикові корпуси, а сучасні вимикачі набагато чутливіші, ніж запобіжники, це не потрібно, а електромережі часто 2-контактні.

Заземлені металеві корпуси також мають захисний ефект від магнітних хвиль і не можуть постраждати від статичного накопичення, що може стати головною причиною металевого обшивки комп'ютера та заземлення.

"Земля" - це відносна річ. У випадку з побутовою електрикою це або буквально доля в грязі (землі), або в нейтралі трьох фаз до місцевої підстанції (або іноді обох, що називається PME - захисна множина Землі).

Живе відносно нейтралі (що іноді є землею / землею, але не у всіх країнах )

"Ізольований" DCDC, як і ваш, не має зв'язку з живим, нейтральним чи заземленим на виході.

У реальному світі це неможливо. Повинно бути ємність і опір між + і - виходу DCDC і всіма мережевими з'єднаннями (живим, нейтральним і заземлюючим), однак це може (і повинно бути) дуже незначним, з опорами в 10-ти мега Ом і ємності в picoFarads

У вашому DCDC, де ви отримуєте шум, я вважаю, що ці "паразитики" не незначні, щось руйнується, піднімаючи DCDC вихідну напругу загального режиму через високий опір у прямому ефірі. Насправді це все ще 5В, але він має загальний компонент змінного струму щодо землі, на якому ви стоїте.

(BTW цей "витік землі" часто викликається погано сконструйованими схемами корекції коефіцієнта потужності)

Простий тест для вашого "ізольованого" DCDC полягає в підключенні міліамперметра між кожним з виходів (+ і -) один за одним до землі (землі). Ви повинні бачити дуже мало струму, якщо такий є. Будь-яка потужність, що перевищує 1 мА, виникає проблема з витоком землі.

Якщо ви бачите невеликий струм, то підключення + або - до землі нормально.

Однак додам, що не з'єднувати заземлення - це дійсно гарна ідея!

Шлях із високою стійкістю (або низькою ємністю) до землі - це дійсно хороший спосіб запобігання ураження електричним струмом у разі несправності.

На це питання не можна відповісти належним чином, не враховуючи систему ENTIRE, а не лише джерело живлення та плату мікроконтролера. Причина виведення ПЛЮСЬКА, а НЕ підключена до електромережі (або шасі та захисного заземлення) полягає в тому, що в багатьох випадках цілком доцільно З’єднати їх. Але тоді в ІНШИХ випадках доцільніше залишити його ПЛАТИМО і, можливо, заземлити операційну ланцюг (плату мікроконтролера та пов'язані речі), щоб заземлити десь ELSE. Це питання є неповним і призведе до оманливих відповідей.

Металевий корпус або внутрішнє металеве екранування "прикріплене" (електроніка говорить не електриком, розмовляє) з ПЕ (захисний заземлюючий провідник, зелений провід на трьох шпинкових штекерах США).

Довго кажучи: плавайте все, що завгодно, але не захищайте блок живлення. Візьміть метр ЕРС і трохи погляньте, ви зрозумієте, чому.

Я б не пов'язував постійний струм з рамкою землі на SMP, це може спричинити проблеми із шумом, а деякі SMP можуть створити ще більше проблем з EMI, зробивши це. Ідея полягає у стороні постійного струму з'єднання плавців плати, якщо вона монтується в металевий корпус, рамка заземлюється також на корпус. Ідея полягає в тому, що якщо освітлення потрапить у випадок, то воно пройде через скріплений грунт, а не навколо вашої ланцюга постійного струму, спричинивши більше шкоди. Програма SMP має 6 кВ спалаху над точкою. Ви також повинні переконатися, що будь-які розетки, підключені до заземлення постійного струму, не зачіпають заземлення шасі через ізолятори. Можливо, вам також знадобиться встановити зовнішнє напруга живлення від напруги 22 нФ 310 В 3-6 кВ (до 15 В) або 680 нФ 310А 3-6 кВ (до 30 В постійного струму) як на позицію постійного струму для заземлення рамки, так і на постійну напругу на землю каркаса (мережу мережі). Ви можете перевірити з DVM на змінного струму і подивіться, скільки є витоку змінного струму на стороні виходу постійного струму, ви здивуєтеся! TDK Lambda поміщає ці конденсатори всередину SMP, але інші не через дешевизну і загальну відсутність інформації з цього приводу. Ці нові повністю ізольовані SMP не дуже добре зафіксовані в Інтернеті, а в Інтернеті є недостовірна інформація. Зараз дуже багато електроніки промисловості використовують цю ізольовану наземну систему, але її не дуже відома і документально підтверджена, мені знадобилися віки, щоб вирішити витік змінного струму на виходах постійного струму і забезпечити, щоб постійний струм не був пов'язаний в будь-якому випадку з каркасом на землю і викликав усілякі проблеми з Збій процесора та АЦП збирає всілякі лайно через SMP, що збільшує проблеми EMI, його ізольовано не просто так. Якщо ви все ще наполягаєте на заземленні постійного струму на металевому корпусі, я б повністю ізолював SMP, щоб Земля пішла прямо на SMP та змонтувала SMP на нейлонових протистояннях, тоді ви можете заземлити постійну напругу на рамку корпусу. На старому лінійному блоці живлення кадр заземлювали часто до мінус постійного струму. Я перевірив і тестування PAT включає тест на ВС спалаху і все пройшло добре з вищевказаною системою. Я також порекомендував би мережевий фільтр змінного струму до вашого SMP, а також 2-х поворотне феритове кільце на стороні постійного струму, це добра практика.

Всього найкращого

Роб

RP Comms & Design Великобританія