¿Cómo conectar un chasis de metal conectado a tierra a tierra de CC?

Tengo alrededor de 12 PCB puramente DC dentro de una caja de metal. Cada uno tiene una MCU que se conecta a la PCB del controlador principal con SPI o I2C. Cada uno está alimentado por una fuente de alimentación ATX compartida que también se encuentra dentro de la carcasa.

Obviamente, la carcasa y cualquier metal expuesto deben conectarse a tierra. Pero cada PCB se atornilla directamente a la caja y alrededor de 4 PCB tienen conectores metálicos o potenciómetros que también tocan o se atornillan a la caja.

Estoy luchando por entender qué hacer con respecto a DC Ground y Earth, ¿los conecto si es así, cómo o los aíslo?

No puedo encontrar ninguna información sobre cómo se hace esto en una aplicación comercial que cumpliría con los estándares de seguridad y EMC relevantes.

¿Qué debo hacer con las carcasas de los potenciómetros y conectores de las PCB? Se conectarán a tierra a través de la carcasa, ¿debería aislarlos de la conexión a tierra de CC en la placa de circuito impreso?

¿Qué debo hacer con los agujeros de montaje? ¿Debería enchaparlos y conectar la tierra de CC a tierra o no debo enchaparlos y dejar suficiente espacio alrededor de ellos para las cabezas de los tornillos?

Parece que tengo las siguientes opciones:

  1. Conecte DC Ground a Earth, entonces no importaría las carcasas Pot y Connector.

  2. Conecte cada carcasa a CC a tierra a través de una etiqueta RC paralela de 1 M/4,7 Ω. Esto solo estaría bien si cada capa hiciera una conexión sólida a tierra.

  3. Tenga un plano de tierra separado en cada PCB que conecte los orificios de montaje a las carcasas.

  4. Deje las carcasas y los orificios de montaje completamente aislados de la tierra de CC en las PCB.

Respuestas (1)

No es una respuesta real, pero se hizo demasiado larga para un comentario.

Realmente no hay suficiente información para dar una respuesta realmente buena. Puede funcionar bien con todo conectado a tierra en el caso. Las regulaciones de EMC se basan en el rendimiento. La FCC no te dice cómo poner a tierra las cosas. Simplemente le dice cuánta RF puede irradiar al espacio. Si tiene un montón de cosas dentro de un chasis de metal y está conectado a tierra, tiene muchas posibilidades de pasar emisiones radiadas solo porque su chasis de metal actuará como una jaula de Faraday.

Pero lo más importante es que DEBE pasar un cable GND de placa a placa con cada conexión en serie. Entonces, si la placa principal tiene una interfaz SPI conectada a una mini placa periférica, debe pasar un cable GND dedicado junto con los otros cables SPI. Preferiblemente, el GND debe estar trenzado con el cable del reloj SPI. Si es posible, sería incluso mejor pasar un cable GND junto con cada señal y torcerlo con su cable de señal. Es casi como si estuviera conectando un par diferencial, con la señal como un elemento del par y GND como el otro elemento del par. Esto mejorará en gran medida (reducirá) las emisiones radiadas y también preservará la integridad de la señal.

No parece que haya ningún problema de seguridad importante (en lo que respecta al peligro de descarga). Solo debe tener en cuenta los cables, los fusibles y los cortocircuitos. Simplemente no desea que un cable encienda un fuego si lleva una gran corriente de falla como resultado de un cortocircuito en alguna parte. Unos cuantos fusibles estratégicos probablemente puedan encargarse de esto.

El único peligro de descarga eléctrica estaría asociado con la forma en que la alimentación de CA ingresa a la caja y la forma en que el chasis está conectado a tierra a la tierra de protección. No soy un experto en esas cosas. Creo que solo necesita una conexión sólida de baja resistencia desde la tierra protectora hasta el chasis. A veces, un chasis tendrá un perno de metal para este propósito.