Protección de dispositivos portátiles y ESD

Estoy trabajando en un dispositivo portátil alimentado por batería con un conector de E/S blindado para sensores, pero estoy confundido acerca de cómo conectar a tierra correctamente el escudo y la matriz ESD. Aquí hay un diagrama de bloques de mi dispositivo conceptual:

Diagrama de caja

Supongo que conectar a tierra el conector USB y su matriz ESD a la tierra del chasis es el camino correcto, pero ¿debería también conectar a tierra mi conector de E/S y su matriz ESD a la tierra del chasis? Si el dispositivo funcionaba con alimentación USB, la conexión a tierra del chasis se conectaría a tierra a través de la PC host. Pero si el dispositivo estuviera funcionando con batería, la conexión a tierra del chasis estaría flotando. En este caso, ¿debería conectarse la tierra del chasis a la tierra del sistema en alguna parte? ¿Esto no haría que parte de la corriente de tierra fluya a través del cable USB cuando está conectado?

Respuestas (1)

[ Por el momento, esta es una mitad de respuesta-mitad de comentario. Tengo la intención de convertirlo en una respuesta completa a medida que haya más información disponible del OP]

Aquí hay algunos puntos. Conectan algunos de los puntos, pero no todos.

  • El escudo USB se deja desconectado en el lado del dispositivo, porque siempre está conectado en el lado de la PC. (Existe una variante en la que el protector USB se conecta a través de un condensador en el lado del dispositivo para proporcionar una ruta para la señal de alta frecuencia).

  • Los arreglos ESD siempre están entre un terminal externo y la tierra del circuito que se está protegiendo (tierra de señal, tierra digital).

  • Es posible llegar a una situación en la que la corriente fluya a través de los escudos. Puede afectar negativamente a las mediciones. Hay 2 opciones para lidiar con esto.

    • Proporcione un aislamiento galvánico que impida que fluya la corriente.
    • Realice mediciones solo cuando se alimenta con una batería. Ponga una nota en el manual. Aplicarlo en el firmware.

La pregunta que queda es: ¿Dónde conectar el blindaje del cable de los sensores? Depende de la naturaleza de lo que se está midiendo. Por ejemplo, si el objetivo está conectado a tierra, conectar el blindaje a la tierra del objetivo es bueno para reducir la EMI. Cuéntenos más sobre lo que está midiendo y sobre el entorno EMI circundante. (?)

Los "sensores" serán dispositivos inteligentes que medirán cosas como la temperatura o la conductividad. Ellos se encargarán del aislamiento necesario, el enlace es puramente digital.
No estoy seguro de que los puntos primero y segundo tengan sentido para mí... ¿No desearía conectar el escudo USB al chasis en el lado del dispositivo? Además, ¿un golpe de ESD dirigido hacia el cable de tierra USB no causaría que la línea de tierra rebote y reinicie el sistema?
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