Suministro de CA -> CC, ¿cómo lidiar con la conexión a tierra del chasis a la tierra digital?

Tengo un suministro externo de CA-CC de triple salida con el siguiente pinout de salida:

ingrese la descripción de la imagen aquí

En la fuente de alimentación, la "tierra" (pin 2) está conectada internamente al cable de tierra del enchufe de red. Me referiré a él como "tierra" (es "AC GND" en mis diagramas a continuación).

Configuración actual

Con las PCB que ya había construido, el "común" (pin 1) se conecta directamente al plano de tierra del tamaño de una placa; llamémoslo "tierra digital". Hay varios conectores en la placa, como un conector USB y un conector de entrada analógica. Los blindajes/cubiertas del conector están conectados al plano de tierra digital donde están soldados a la PCB, y los blindajes/cubiertas también están conectados al chasis/gabinete. La siguiente imagen muestra la configuración:

configuración actual

El dispositivo se utiliza para medir corrientes muy pequeñas. Las salidas de +12 V y -12 V de la fuente de alimentación de CC impulsan circuitos sensibles de amplificador, DAC y ADC.

Mi preocupación es que, dado que la conexión a tierra se deja flotando, el gabinete teóricamente podría energizarse debido a una falla. Los voltajes en mi circuito alcanzan un máximo de + 12 V / -12 V, pero ¿eso importa desde el punto de vista de la seguridad?

Posible arreglo para tableros existentes

He leído esta respuesta a la pregunta ¿Debe conectarse la tierra del chasis a la tierra digital? , y de la forma en que lo entiendo, estaré bien si solo conecto tierra al chasis en el conector de entrada de alimentación, ya que mi chasis ya está conectado a las cubiertas de todos los conectores de entrada. Sin hacer nuevos tableros, eso es realmente lo único que creo que puedo hacer en este momento de todos modos. ¿Podría esto convertir mi dispositivo en un radiador involuntario ya que la tierra digital también está conectada a las cubiertas? ¿Podría también poner más ruido en mi poder? ¿Alguna otra preocupación seria?

Qué hacer con la próxima versión

Idealmente, creo que las tierras deberían conectarse de esta manera, de modo que la tierra de CA esté aislada del resto de la placa, y no haya forma de que el chasis pase corriente excepto a través de fallas externas o una falla interna grave, pero la corriente iría a la tierra. Podría cambiar el diseño para que el siguiente lote de tableros se conecte como se muestra en el diagrama a continuación. ¿Tengo la idea correcta?configuración modificada

Caja de plástico

Tengo un problema más que complica aún más las cosas... Este dispositivo está diseñado para ser producido en dos configuraciones diferentes: en la configuración principal, la carcasa es de aluminio. Sin embargo, en la otra configuración, hay un recinto de plástico. Esto significa que las únicas partes conductoras expuestas son las cubiertas de los conectores. Por supuesto que me gustaría usar el mismo tablero si es posible.

configuración modificada con carcasa de plástico

¿Cuál es la forma más segura de lidiar con las cubiertas de conectores conductores expuestos? ¿Debo dejarlos flotando o simplemente conectarlos a tierra digital? La carcasa de plástico tiene un revestimiento conductor interno, pero no creo que pueda hacer una conexión confiable (supongamos que no puedo).

Ya leí esta otra pregunta que es muy similar, pero tengo un problema diferente ya que estoy trabajando con una placa existente que ya conecta la tierra del chasis y la tierra digital.

Del otro hilo que mencionó en su publicación en el diseño de su próxima versión, ¿su DGND debería estar conectado a la tierra del chasis a través de los orificios de montaje por motivos de EMI?
@Tom, entiendo que la respuesta a la que me vinculé sugiere conectar DGND a la tierra del chasis a través de los orificios de montaje, pero algunos comentarios allí dicen que podría convertirlo en un radiador no intencional. No estoy seguro de lo que estás preguntando...

Respuestas (1)

Cualquier cable largo con relojes/datos de RF irradiará ruido y, cuando se conecte a tierra de CA, también podría irradiar a través del cable de CA desde los bucles de tierra de la ruta.

La idea inteligente es hacer un uso generoso de los estranguladores de modo común para los cables de interfaz y las salidas de CC para aumentar la impedancia de las señales de modo común desde tierra de CA.

Tenga en cuenta que la prueba Hipot de la fuente de alimentación de CA/CC puede causar fallas en el puerto secundario cuando está conectado a tierra. Esto se debe a la ruptura dieléctrica de Hipot de primario a secundario. El secundario flotante es más fácil de proteger si hay una fuga capacitiva y el probador usa una entrada de aumento rápido. En este caso, modifique el probador Hipot para evitar una sobrecarga de descarga que destruiría la fuente de alimentación mediante el uso de una resistencia en serie limitadora de corriente.

Las fugas se pueden minimizar con espacios prudentes, tapas de calidad y protección contra la humedad en los conductores. (el polvo húmedo provoca fugas)