Puesta a tierra de caja metálica para proyecto de audio

compañeros ingenieros,

Por varias razones, elegí una carcasa de aluminio extruido para mi proyecto actual relacionado con el audio. Todo el chasis del conector de metal expuesto se conecta a tierra, que luego se conecta a tierra a través de una tapa de cerámica (100pF 10% 2kV 1206) para protección ESD.

Esquemático:

Protección ESD del chasis chasis USB

Prestar:

Procesamiento de PCB

Mi instinto dice que puede haber artefactos (como picos) y ruido si un consumidor toca la carcasa, lo que provocará una distorsión del audio. ¿Cómo puedo asegurarme de que mi tierra de audio esté totalmente protegida contra este escenario?

Nota: No tengo una tierra de audio separada. Todo lo que hice: plano de tierra cuidadosamente dividido para dividir partes analógicas y digitales, sin componentes intermedios, conectados directamente entre sí cerca del LDO.

Proporcione detalles completos de lo que esto significa: Todas las conexiones a tierra de los conectores metálicos expuestos están conectadas a tierra, que luego se conectan a tierra a través de la tapa de cerámica . También proporcione un esquema. Además, ¿a qué te refieres con artefactos?
@Andyaka, reformulado y agregado información adicional. Gracias.

Respuestas (1)

¿Cómo puedo asegurarme de que mi tierra de audio esté totalmente protegida contra este escenario?

La respuesta corta es "con dificultad".

Por ejemplo, una descarga estática (ESD) en el gabinete creará un pulso de corriente a tierra, pero su chasis está conectado a tierra real a través de un cable de tierra que tiene inductancia. La inductancia se puede aproximar generalmente a 1 uH/metro, por lo que una corriente de descarga rápida puede producir una sobretensión instantánea en el chasis de cientos de voltios con respecto a la tierra real.

Ahora podría argumentar que su caja proporciona protección equipotencial a los componentes electrónicos del interior. ¿Vas a discutir eso?

Desafortunadamente, tiene un cable que sale de la caja y va a otro lugar, por lo que ese aumento de cientos de voltios intentará pasar corrientes por esos cables a través de la capacitancia de la pantalla del cable a tierra real y esa corriente también fluirá a través de sus circuitos.

Pero podría ser peor que esto si el otro extremo de la pantalla del cable está conectado a tierra (como suele suceder en el audio). También empeora un poco si el circuito de entrada del equipo del otro extremo es "de un solo extremo" y, por lo tanto, está "desequilibrado". Esta es la razón por la cual los mejores equipos de audio siempre usan circuitos y cables balanceados.

Entonces, la forma de lidiar con esto es usar una conectividad de audio balanceada; en efecto, ambos conductores pasan cantidades iguales de sobrecorriente y, teóricamente, ha minimizado el problema "audible", pero la corriente aún fluye a través de sus circuitos y esto significa que es posible que necesite algún tipo de protección como un TVS (o estranguladores de modo común que intentará cerrar la ruta hacia los cables). Mantener el problema local es la clave para no perturbar los circuitos aguas arriba o aguas abajo.

No son inauditos los rayos (a diferencia de ESD) y esto puede elevar la tierra local en varios miles de voltios, pero ¿cómo sobreviven otros equipos? Un ejemplo es Ethernet: utilizan imanes aislantes en los cables entrantes y salientes y algunos de estos están clasificados para soportar hasta 6 kV de impulsos. El hecho de que se utilicen sistemas de datos equilibrados también es más que la guinda del pastel.

Se necesitaría un esquema completo para dar más ideas.