Conexión entre Chasis GND y Circuito GND para ESD/transitorios

Todas las imágenes en esta publicación son del libro de Henry Ott, Compatibilidad electromagnética 2009, y me gustaría aclarar algunas cosas sobre ellas.

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La figura 14-14 parece estar en conflicto con las figuras 3-24 y 15-15.

El circuito GND está conectado a través de un TVS al chasis GND para 14-14, pero en los otros dos, el circuito GND está conectado directamente al chasis GND. ¿Alguien es capaz de conciliar esto?

También me confunde 14-14a donde el circuito GND está conectado al chasis GND a través de un televisor. Tal como está dibujado, no parece que proteja de un transitorio a través de GND-PWR en cualquier polaridad hasta que sea el doble del valor tolerable. De manera similar, si fuera un circuito unipolar y se usaran diodos TVS unidireccionales, no protegería contra un transitorio donde GND se vuelve más positivo que PWR. ¿Que está pasando aqui?

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ACTUALIZAR:

Encontré este diagrama y texto que ayuda a aclarar las cosas:ingrese la descripción de la imagen aquí

Así que supongo que se supone que la atadura de cables entre la tierra del circuito y la tierra del chasis debe mantener el mismo potencial durante largos períodos de tiempo, pero no se puede confiar en ella durante ESD debido a la inductancia. En cuyo caso, la tierra del circuito de enlace de diodos TVS y la tierra del chasis en el punto de entrada impiden que la tierra del circuito se aleje demasiado de la tierra del chasis durante un evento de ESD. Supongo que el pin 1 en el conector RS-232 aquí es la carcasa del conector en contacto directo con el chasis/gabinete.

Hmmmm... Creo que podría haber algo que no se ha dicho acerca de que un evento transitorio y ESD son diferentes. Estoy pensando que tal vez entren transitorios a través de las líneas y, por lo tanto, hagan referencia a otra línea frente a un evento de ESD que, presumiblemente, es relativo al conductor con la mayor capacidad de espacio libre en el sistema. Sin embargo, esto realmente no concilia cómo manejaría ambos, ya que dos tipos de conexiones entre el chasis y las configuraciones GND del circuito son mutuamente excluyentes.
ESD suele ser el modo común, no el modo diferencial. Por lo tanto, Chassis Gnd cerca del punto de entrada evita la corriente dieléctrica a través de PCB y la caída de conducción a través de la tierra de PCB
@TonyStewartSunnyskyguyEE75 Sí. Eso. Soy un poco escéptico sobre qué tan bien funciona un cable que se conecta a la PCB (sobre el cual se montan los diodos TVS) al chasis debido a la inductancia. Sin embargo, todavía no explica realmente mi pregunta.
Los bocetos son bastante descuidados y la inductancia importa y el camino más corto importa. Pero aún así es una interferencia de modo común mejorada al elevar la impedancia de modo común.
Lo anterior significaba aumentar Zcm pero mantener Zdm bajo y equilibrado. Luego SNR y CMRR de AM-CW y transitorios de impulsos, por ejemplo, ESD mejora y las abrazaderas Shunt se atenúan mejor,
@VoltageSpike lo he editado para que quede más claro.
@DKNguyen Gracias

Respuestas (2)

Mirando la figura 14-14A, creo que debe haber TVS unidireccionales adicionales de GND a PWR, y probablemente una ferrita. Las líneas de datos suelen tener un pequeño estrangulador CM, a veces serie R (sin embargo, a menudo integrado en el chip) y diodos TVS de baja capacitancia para líneas de señal de alta velocidad que están disponibles ahora.

La figura 14-14 parece estar en conflicto con las figuras 3-24 y 15-15.

¿Cómo es eso? No veo ninguna diferencia entre ellos.

¡EDITAR!:

Había un error tipográfico en la pregunta original. Esta es la nueva respuesta en respuesta a la pregunta corregida;

El circuito GND está conectado a través de un TVS al chasis GND para 14-14, pero en los otros dos, el circuito GND está conectado directamente al chasis GND. ¿Alguien es capaz de conciliar esto?

¿Cómo reconcilio eso? ¡Fácil!

El autor solo pretendía mostrar la situación en la que el TVS se cortocircuita debido a un evento transitorio. Los dos últimos dibujos están destinados a mostrar la ruta actual y, como tal, no muestran el diodo TVS real utilizado para crear el cortocircuito en el caso de un transitorio, en otras palabras, son representaciones simplificadas, eso es todo.

El circuito GND está conectado a través de un TVS al chasis GND para 14-14, pero en los otros dos, el circuito GND está conectado al chasis GND a través de un diodo TVS.

¿Qué? ¿Creo que hubo un error tipográfico? o estoy malinterpretando algo?

Dices exactamente lo mismo dos veces;

El circuito GND se conecta a través de un TVS al chasis GND

Y;

el circuito GND está conectado al chasis GND a través de un diodo TVS

¿Qué no estoy recibiendo? esas dos afirmaciones me parecen identicas..

También me confunde 14-14a donde el circuito GND está conectado al chasis GND a través de un televisor. Tal como está dibujado, no parece que proteja de un transitorio a través de GND-PWR en cualquier polaridad hasta que sea el doble del valor tolerable.

Claro, debe ser el doble del voltaje de ruptura de un televisor antes de que proteja contra transitorios entre pwr y gnd, lo más probable es que esto sea intencionado. Piensa en esto, de esta manera; ¿De dónde viene el transitorio en primer lugar? es probable que sea causado por una descarga eléctrica cuando un ser humano toca el conector, en cuyo caso será en modo común y no ocurrirá de manera diferencial entre pwr y gnd.

De manera similar, si fuera un circuito unipolar y se usaran diodos TVS unidireccionales, no protegería contra un transitorio donde GND se vuelve más positivo que PWR. ¿Que está pasando aqui?

Sí lo haría.

Los diodos TVS están conduciendo en la dirección de avance.

Fijado. Eso fue un error tipográfico. En respuesta a "Sí, lo haría" Si aplica un voltaje negativo a PWR en relación con el circuito GND, los diodos no se encenderán a tiempo para cortocircuitar los pines PWR y GND en el conector de tal manera que el pin GND tiene no tiene un potencial significativamente más alto que el pin PWR.
@DKNguyen "Si aplica un voltaje negativo a PWR en relación con el circuito GND, los diodos no se encenderán a tiempo para cortocircuitar los pines PWR y GND en el conector"... ¿Qué diablos te hace decir eso? ???. Debe respaldar eso con una razón por la que no cree que se encenderá a tiempo ... Por cierto. Todavía veo exactamente la misma declaración en su pregunta.
@Viznent Olvidó hacer clic en el botón Guardar. Realmente no entiendo lo que hay que conseguir. Si los pines PWR y GND tienen un TVS unidireccional a la GND del chasis, entonces eso es lo mismo que tener un TVS bidireccional entre los pines PWR y GND (que pasan por la GND del chasis). Entonces, si se aplica un voltaje negativo a PWR, el diodo conduce cuando PWR> GND + Vr y GND> PWR + Vr. No conduciría cuando GND> Vf freiría algo como si conectara algo en polaridad inversa.
@DKNguyen Bien, ahora entiendo lo que quieres decir... Sí, tienes razón en ese caso, no protegería, pero este es un caso completamente hipotético. No se muestra usando televisores unidireccionales en ninguno de los dibujos, además También dije que el propósito no es proteger contra transitorios diferenciales entre pwr/gnd, sino solo transitorios de modo común causados ​​por f.eks. esd de un humano tocando el conector..
Agregué un diagrama. Pero estar preocupado por los transitorios de modo común explicaría por qué el TVS está conectado a la tierra del chasis en lugar de hacerlo directamente. Sin embargo, tengo problemas para ver el beneficio de conectar el cct GND al chasis GND a través de un televisor en lugar de conectar directamente el circuito GND. En cierto modo, lo entiendo, pero al mismo tiempo parece que excluiría mutuamente cualquier medida para proteger contra los transitorios negativos que ingresan en PWR-GND.
Bueno, no CUALQUIER medida. Tanto como requeriría otro uni TVS directamente a través de los pines PWR-GND para sujetarlo. ¿Se supone que solo ESD debe derivarse al chasis? ¿Y no es apropiado para transitorios de señal? El libro no fue muy claro para mí en ese punto. Además, todavía se confunde con la forma en que la Figura 3-24 parece conectar directamente cct GND a chasis GND.
El propósito de todo esto es solo acortar el modo común esd al chasis gnd, este es el enfoque más común. los transitorios entre pwr/gnd y los pines de señal no son lo que se maneja en este ejemplo. Y no los muestra explícitamente conectados directamente, muestra la ruta actual ... Eso es obvio para mí al menos.
¿Cómo se elige la ruptura de los diodos TVS si el circuito GND (y el circuito en sí) simplemente flota sobre el chasis GND? Parece que también podría ser cualquier cosa en ese caso, pero eso no se siente bien.
@DKNguyen Sí, de hecho, puede ser "cualquier cosa" que necesite para decidir el voltaje de ruptura del TVS según el voltaje de aislamiento requerido entre el circuito gnd y el chasis gnd ... a menudo se requerirá que su sistema tenga una cierta cantidad de aislamiento entre el circuito y el chasis, por ejemplo, si está diseñando una fuente de alimentación de CA-CC o un equipo relacionado.
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