¿Por qué es importante, en términos de protección ESD, conectar a tierra una PCB a su caja (si no es aislante)?

Tengo un SBC alimentado por CC de 12 V para montar dentro de una caja de metal. ¿Qué tan importante es que conecte su tierra (?) a la caja de metal en el interior? ¿Cómo va a proteger esto contra eventos de ESD?

Según tengo entendido, cada vez que toque la caja de metal, ¿no estaré "intercambiando" (igualando así) las cargas? ¿Conectar la caja a la tierra de la PCB en el interior no permitiría el flujo de esta carga dentro de la PCB? Además, eso no me expondría a ningún tipo de peligro por la corriente que fluye dentro de la placa, ya que el adaptador típico de 12 V CA / CC no tiene una conexión a tierra, por lo que veo .

Estoy un poco confundido porque no sé qué tan importante es hacer la puesta a tierra, además no sé cómo hacerlo exactamente. ¿Simplemente encuentro los pines de tierra y los conecto a través de algún cableado a algún punto aleatorio en la caja?

( Así se ve la caja, con los 4 tornillos en las esquinas, que es donde montaré la placa que se ve así )

Respuestas (3)

Dado que su adaptador de corriente no tiene conexión a tierra/tierra, realmente no hay ninguna conexión a tierra .

Cualquier "tierra" de su circuito es solo una tierra local , no tiene relación con la tierra/tierra principal ya que no hay conexión.

No tienes que conectar la caja de metal a tu circuito. Sin embargo, tenga en cuenta que si lo conecta a la conexión a tierra (local) de su circuito, confiará en el aislamiento de la red del adaptador para evitar que su caja de metal se convierta en corriente. Si por alguna razón el aislamiento de la red se ve comprometido (por ejemplo, una falla en el adaptador), entonces su caja de metal se vuelve peligrosa al tocarla.

A menudo, se prefiere utilizar un adaptador de red con una conexión a tierra (3 pines en el lado de la red) y una salida con conexión a tierra, lo que significa que el polo - de la salida de CC está conectado a la tierra de la red. Luego, tan pronto como conecte la fuente de alimentación, su caja de metal estará conectada a tierra. Esto es lo que se utiliza en casi todos los equipos de medición profesionales: caja de metal que se conecta a tierra directamente a la red eléctrica.

Sin embargo , mirando la caja de metal, parece que tiene un revestimiento negro que podría brindar cierta protección contra el contacto humano directo con el metal.

Creo que en su caso (esta mini PC que está construyendo) no necesita preocuparse por la conexión a tierra, es bastante común conectar el caso a la tierra de la PCB y alimentarlo desde un adaptador sin tierra.

Con respecto a ESD: ESD tiene poca relación con la conexión a tierra y realmente no debe preocuparse por ESD. Las entradas y salidas de esa PCB (computadora de placa única) tendrán suficiente protección ESD. Siempre que no se esté cargando ESD deliberadamente y luego descargándose a través de, por ejemplo, un pin de datos del enchufe USB usando un pin o cable de metal, entonces no tiene que preocuparse por ESD.

Entonces: solo construya su proyecto como lo harían todos los demás: monte la PCB en una caja de metal, encienda con el adaptador que tiene, deje de preocuparse por ESD.

Muchas gracias por la información. Todavía me pregunto, ¿cuáles son los inconvenientes de no conectar la tierra de la PCB a la caja (porque esta es la parte que no sé cómo hacer exactamente)? Tengo entendido que, entonces, la PCB podría acumular carga estática y si quiero quitarla de la caja en el futuro, no podré llevarme a su nivel de carga de manera segura (¿hay alguna forma de hacer tal cosa? , ¿quizás tocar su suelo por ejemplo?).
Será difícil aislar correctamente la conexión a tierra de la PCB de la carcasa, ya que también hay algunos conectores que tocan o casi tocan la carcasa. Debe dejar de preocuparse por la carga estática, ya que todas las partes sensibles están en la PCB y tienen suficiente protección en los conectores expuestos para que no se dañen con ESD. Si fuera posible aislar la carcasa de la conexión a tierra de la PCB, eso tampoco plantearía ningún problema, ya que nuevamente todas las descargas posibles ocurrirán en los puertos de la PCB que están diseñados para manejar descargas de ESD.
Casi el único momento en el que debe preocuparse por ESD es cuando coloca los módulos de CPU y RAM en la PCB. En ese caso: solo toque cualquier punto conectado a tierra en la PCB, todos los puertos tienen protectores conectados a tierra, así que toque uno de esos: Listo . Ahora coloque inmediatamente CPU / RAM, etc. Eso es todo.
Instalaré un disco ssd m.2 y un ventilador, pero, en realidad, usaré una muñequera antiestática con conexión a tierra y tendré todo (tornillos, caja de metal, PCB, SSD y destornillador) conectado a la red. alfombra de superficie antiestática conectada a tierra. Creo que esto sería suficiente protección para eso. Una última pregunta sería, ¿los orificios de montaje no suelen proporcionar esa conexión a la tierra de la placa en las computadoras de una sola placa?
Sus precauciones contra ESD son lo más seguras posible contra ESD. Sí, los orificios de montaje proporcionan las conexiones a tierra. Es lo mismo en las PC de escritorio estándar.
¡Muchas gracias! He estado demasiado preocupado por, entre otras cosas, el costo relativamente alto de este SBC; de lo contrario, simplemente continuaría y lo montaría. Además, también hay un recinto de acrílico y estaba listo para usarlo, pero realmente no sé si es seguro para el transporte frecuente de esa cosa.
No elegiría esa carcasa acrílica ya que es un estuche "abierto" y no brinda protección total. Incluso si lo deja en un lugar (sin moverlo), acumulará polvo, etc.

Puede alcanzar y tocar los pines GND/rellenar la PCB con un dedo, en cualquier momento y de forma segura.

En mi humilde opinión

Una vez que tenga un contacto sostenido con GND, puede realizar cualquier operación que necesite, de manera segura.

En mi humilde opinión

Estoy de acuerdo hasta que algunos niños lo olviden. En 1975, antes del entrenamiento EOS/ESD, solo tocábamos los dedos, hacíamos zap y luego transferíamos una tarjeta a alguien mientras sosteníamos las almohadillas de tierra. Pero luego incluso tuve fallas misteriosas de TTL. Luego, cuando implementé la capacitación en toda la planta y la protección ESD en la fábrica, mostré cómo generar 200 V 100 pF simplemente levantando una pierna sobre una alfombra. después de poner a cero a tierra. Luego, en 1980, con nuestra red doméstica del futuro (Proyecto Ida), tocar el televisor provocó que ESD entrara en la tarjeta de la computadora del sótano y el bloqueo CMOS caliente. así que eso había que arreglarlo.

Habiendo realizado alrededor de una docena de pruebas de cumplimiento de EMC en varios productos y diseñado muchos sistemas yo mismo, mi confianza en que este sistema pasaría todas las pruebas del sistema con su elección de suministro de 12 V conectado a tierra es un riesgo muy alto de que el producto no cumpla con todos los requisitos de EMC . pruebas

Esto no es SOLO para el desvío de ESD, sino también para la radiación y la susceptibilidad no intencionales, es decir. en aras de un buen rendimiento EMC

Si tiene planes de enviar muchos de estos, es mejor que tenga un plan B cuando fallen.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Se deben tener en cuenta todas las interfaces, tanto humanas como de cables, para determinar cómo evitar la entrada no deseada (EMI que entra) y la salida (EMI que sale). Las pruebas de susceptibilidad incluyen 5k~15kV 100pF ESD, ESD radiada, RF pulsada en un radiador plano o dentro de la sala de Faraday. , condujo ruido CM de las líneas eléctricas, radió el ingreso de ruido CM a Z alto con cables de interfaz que vieron una fuerte interferencia.

Las pruebas de {ingreso, egreso} tanto radiadas como conducidas son a menudo Corp Stds e IEC, FCC y otras normas internacionales.

No existe una solución universal, pero si sigue las mejores prácticas utilizadas por las PC, se conectará cerca del chasis y la conexión a tierra entrante.

Todavía puede verse afectado por ESD si los cables de E/S no tienen estranguladores CM y tapas de derivación de alimentación. Las superficies expuestas también pueden seguir radiando RF.

No existe una solución general para el diseño de EMC , solo muchos principios para elegir las perturbaciones de derivación y los transitorios ESD de microondas intrusivos no deseados y los campos E radiados locales o los transitorios de campo H de alta corriente.

Obtenga el libro Henry Ott EMC de su biblioteca de Internet o cómprelo.

NOTA: La fuente de alimentación que elija no tiene un estrangulador CM de ferrita grande, que se usa a menudo, pero puede ser SMT en el interior de la PCB o no. (al igual que todos los cables VGA tiene)

No "elegí" el suministro de 12V desenterrado. Ni siquiera estoy seguro de si no está conectado a tierra. Acabo de ver que los enchufes de todos estos adaptadores de CA/CC de 12 V no tienen un contacto adecuado para el orificio de tierra en la toma de corriente, por lo que asumo que no están conectados a tierra. ¿Es así como se supone que debe ser, o me perdí algo? ¿Están conectados a tierra los adaptadores de CA/CC de 12 V?
Estoy 100% seguro. Los dispositivos electrónicos portátiles nunca están conectados a tierra por riesgos de seguridad de falla a tierra, pero pueden tener filtros Y conectados a tierra en el bloque que está aislado de la CC, incluso si la CA tiene 3 clavijas. Esta unidad debe diseñarse como una PC para EMI, y no solo porque lo es. Si no utiliza un CC conectado a tierra, algunos fallarán. período. Este no es mi primer rodeo y hay tantas computadoras portátiles con fugas desagradables de 100k ~ 1MHz a pesar de la prueba de fábrica, está bien, pero puede estar bien para ESD pero irradia en los cables de interfaz y algunas tienen micrófonos de auriculares ruidosos. presta atención
Entonces, todo lo que puedo hacer a partir de ese momento (teniendo la placa) es tratar de determinar si el adaptador de CA/CC que uso está conectado a tierra, ¿verdad? ¿Cómo puedo saber si un adaptador de CA/CC para la fuente de alimentación está conectado a tierra? ¿Tengo que rasgarlo para abrirlo?
No, pero debe comprar un DMM y medir el pin de tierra en el enchufe de CA de 3 pines al conector de CC. Ninguno de estos tipos de Wall-warts tendrá eso. Ahora ve de compras... Bangood, Amazon...
Este es mi problema. El enchufe para estos adaptadores AC/DC 12V siempre tiene dos pines . No sé si esta cosa todavía puede proporcionar conexión a tierra.
Bueno, se nos dice que no ayudemos con las preguntas de compras. Tienes todas las especificaciones de potencia?
El SBC específico utiliza 12 V CC a 3 A. No estoy preguntando qué adaptador comprar, solo estoy preguntando si tales adaptadores con dos pines también pueden conectarse a tierra o no pueden hacerlo por diseño.
Pueden, pero no lo son en general, como dije, debido al riesgo de fallas a tierra abiertas y de que los usuarios móviles reciban una descarga eléctrica. Pero al igual que las PC, están conectados a tierra y no son móviles.
¿Cómo se ve esto? Tiene disponibilidad de tierra, pero puede usar un límite de 1nF para alguna supresión de RF entre 0V y Tierra y aún así ser una falla a tierra a 60Hz ... err 50Hz protegido con 100K bleeder R. amazon.ca/ ... ( ver respuesta de nuevo) Este necesita un latiguillo con coleta
¿Por qué es importante, en términos de protección ESD, conectar a tierra una PCB a su caja (si no es aislante)?
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