Masy i uziemienia raz jeszcze

Znajomy krótkofalowiec-konstruktor zawsze mi powtarza, że masa układu powinna być połączona z masą obudowy tylko w jednym miejscu, przy złączu/gnieździe anteny.

W dniu 2017-11-08 o 08:53, Atlantis pisze:

Nigdy nie robiłem nic z GSM. Przypuszczam, że antena korzysta z metalowej obudowy do której jest przykręcana jak z przeciwwagi więc nie powinna być od niej odizolowana.

Ekrany kabla należy traktować tak, jakby były częścią (wydłużeniem) metalowej obudowy - czyli należy łączyć z obudową.

Pozostaje kwestia czy łączyć GND płytki w innych miejscach z obudową. Przypuszczam, że są tu dwie szkoły i niestety potrafię znaleźć argumenty zarówno za jednym jak i drugim rozwiązaniem i bądź tu mądry :(. Ale sądzę, że koncepcja łączenia będzie miała w założeniu bardzo solidne połączenie - czyli tak, aby można było rozumieć, że obudowa jest jakby ciągłym wydłużeniem masy we wszystkie strony. Co to znaczy ciągłe to zależy od częstotliwości z którymi płytka ma do czynienia, a tu są one duże (czyli jakieś przewodzące, sprężynujące grzebienie między obudową a brzegami płytki). Przypuszczam, że nie zrobisz takiego połączenia więc można przyjąć drugą szkołę. Tylko, że jak połączenie ma być tylko w jednym punkcie to warto się zastanowić, czy gdzieś indziej nie robimy niechcący drugiego/ trzeciego połączenia (dla w.cz) np. przez pojemności w zasilaczu. Według mnie wtedy należy w te połączenia wstawić jakieś dławiki (przy tych częstotliwościach będą to koraliki ferrytowe, a nie uzwojenie na rdzeniu). Ale jakby te dodatkowe połączenia zostały to nie umiem powiedzieć na ile mogłyby i w czym przeszkadzać.

Na koniec jeszcze raz - nigdy nic z GSM nie robiłem więc to tylko przemyślenia. P.G.

W dniu 2017-11-08 o 08:53, Atlantis pisze:

Może sobie być w metalowej obudowie, ale niech obwody nn będą w klasie II, wówczas nie będzie trzeba ich uziemiać.

W dniu 08.11.2017 o 08:53, Atlantis pisze:

W dniu 08.11.2017 o 18:43, Mario pisze:

A czemu nie zasilasz FTDI z USB?

W dniu 08.11.2017 o 20:24, Zbych pisze:

Aż zajrzałem do schematu. Oczywiście, że zasilam z USB.

Niestety muszę brać pod uwagę możliwość, że za x lat, gdy mnie nie będzie w pobliżu, ktoś wpadnie na pomysł podłączenia tego do stacjonarnego komputera. ;) W tym wypadku stosowanie FTDI niestety odpada - potrzebuję standardowego interfejsu USB, na którym dałoby się odpalić nie tylko interfejs szeregowy, ale także MSD i ewentualnie HID. Wiem, że niby można kupić układy do izolacji USB, ale chyba nie są one zbyt tanie i powszechne, poza tym stosowanie takiego rozwiązania wiązałoby się ze skomplikowaniem projektu PCB.

Czy wystąpienie pętli masy w tym przypadku jest poważnym problemem? Jak to jest rozwiązywane w fabrycznych urządzeniach? Przecież takie drukarki też są podłączane do sieci kablem z trzema żyłami i bardzo często pracują przy komputerach stacjonarnych.

Jak to rozwiązywane jest w urządzeniach fabrycznych? Czasami kiepsko. Np miałem problemy ze sterownikami Schneidera gdy byłem podłączony do PLC laptopem przez USB i np załączał się falownik. Wieszała się komunikacja tak że aby ją zainicjować trzeba było wyłączać całkiem sterownik. Problem występował gdy laptop był podłączony do 230, ale gdy ma się słabą baterię to trudno pracować bez zasilania :)

W dniu 2017-11-09 o 08:49, Atlantis pisze:

Kabel z 3 żyłami oznacza tylko tyle, że dla bezpieczeństwa użytkownika obudowa jest uziemiona, a izolacja między siecią AC a elektroniką nie musi być super dobra, wystarczy, że jest dobra. Elektronika nie musi być połączona z obudową - pętli masy nie musi być. Chociaż, jak drukarka USB to zapewne ekran kabla USB połączony z obudową i pętla jest.

Drukarka (USB) bywa zazwyczaj podłączona do tego samego gniazdka (przedłużacza) co komputer i taka pętla masy jest ogólnie mało groźna.

Najgorzej jak są ze sobą połączone jakimś nie izolowanym łączem komunikacyjnym dwa urządzenia, z których każde jest uziemione w innym miejscu. Czytałem, że gdy w pobliżu budynku uderzy piorun to między różnymi punktami uziemienia w budynku może wystąpić nawet coś koło

Może się to wiązać z jakimiś poważniejszymi problemami (w rodzaju upalenia interfejsu po którejś ze stron) czy w najgorszym razie pojawią się problemy z komunikacją? Chyba ważne w tym kontekście jest to, że urządzenie będzie też posiadało układ optotriak-triak do sterowania niewielkim silnikiem elektrycznym (z układem wykrywania zera).

Tak swoją drogą jeśli chodzi o jakość projektów fabrycznych urządzeń, to ja osobiście mocno zdziwiłem się jakiś czas temu. Po burzy padła poczciwa drukarka laserowa od HP. Komputer nie widział jej na USB, jednak sam mechanizm drukujący działał, więc liczyłem na to, że może uszkodzone zostały tylko transile na liniach USB. Wymontowałem więc płytkę sterownika celem wylutowania drabinki i naprawde się zdziwiłem. Jednostronna płytka, na środku mikrokontroler w obudowie TQFP. Po drugiej stronie całe mnóstwo mostków, w tym także puszczających masę i zasilanie. A ja się przejmowałem projektami swoich płytek... ;)

Tak BTW, ekran gniazdka USB powinienem jednak łączyć z obudową (prze co najmniej jeden otwór montażowy) czy jednak zostawić ją wisząca w powietrzu?

W dniu 2017-11-09 o 13:44, Piotr Gałka pisze:

Przemieszczałem niedawno swój sprzęt, i o-kablowywałem na nowo, jakoś tak etapami. I gdy już byłem bliski końca to okazało się, że ścianowe gniazdo miało bolec uziomu wiszący w powietrzu (kolejny raz w tym lokalu. Ale jakoś nie zmądrzałem ;( I stało się to powodem bardziej krytycznego spojrzenia na tą całą plątaninę kabli: większość urządzeń jest oparta na zasilaczach z dwużyłowym doprowadzeniem, czego... nie rozumiem. Jedynie komp miał uziemienie (iluzoryczne), w efekcie czego taki monitor miał na swej powierzchni właściwości silnie "mrowiące".

Rozebrałem gniazdko, i z 2 chodzących tam żył zrobiłem (z "właściwej") coś na kształt uziemienia. Mrowienie zanikło, wszak połączenia były kablem zawierającym masę, a ta *gdzieś* była przecież uziemiona.

Tak, czy owa, to brak trzeciej żyły, i uziemień w częściach około-komputeroych nieco mnie zaskakuje.

Jeszcze jedno pytanie. Pamiętam, że kiedyś przeglądałem jakiś datasheet dotyczący kwestii prowadzenia masy - wtedy interesowała mnie głównie kwestia projektowania masy analogowej (do przetwornika DAC). Dokument zawierał też jednak informacje dotyczące ekranów gniazdek (USB< Ethernet itp.).

Z tego co pamiętam, pojawiała się tam sugestia, by ekrany łączyć z osobnym polem masy biegnącym wzdłuż krawędzi płytki. Ważne było jednak, aby pole to nie było zamknięte, przypominając kształtem literę U. Pole to zawierało otwory montażowe do połączenia z metalowa obudową. Pojawiła się też sugestia, by główną masę połaczyć z tym polem w jakiś specyficzny sposób. Już nie pamiętam, czy chodziło o dławik, kondensator czy jakiś inny filtr.

Ktoś może kojarzy o jaki dokument mogło chodzić? Stosowanie podobnego rozwiązania będzie dobrym pomysłem, jeśli chodzi o ekrany gniazdek rozmaitych interfejsów? Bo nie jestem przekonany co do pozostawiania ich w powietrzu, jak i łączenia bezpośrednio z główną masą cyfrową...

W dniu 2017-11-10 o 08:33, Atlantis pisze:

To jest według mnie brak konsekwencji. Co z tego, że ścieżka nie będzie zamknięta, jak zostanie domknięta łączoną do niej obudową.

Nie wiem jaki dokument czytałeś, ale zapewne jakby zebrać kilku ekspertów to każdy by powiedział, że on coś by tam inaczej zrobił i każdy miałby logiczne argumenty akurat za swoim rozwiązaniem i pozostali nie mogliby stwierdzić na 100%, że on się myli, a jedynie, że według nich ważniejsze jest to czy tamto i dlatego oni zrobiliby to inaczej. P.G.

Ok, ale w każdym razie połączenie obudowy ekranu gniazdka USB z metalowa obudową urządzenia chyba nie jest złym pomysłem? Albo inaczej: chyba nie zaszkodzi? Mogę przy krawędzi płytki pociągnąć osobne pole masy, łączące ekran gniazdka i otwory montażowe?

W przyszłych projektach mogę stosować takie samo rozwiązanie także dla innych interfejsów, np. Ethernet?

W dniu 2017-11-10 o 10:24, Atlantis pisze:

Nigdy (poza dzieciństwem) nie projektowałem urządzenia w metalowej obudowie więc się nad tym nigdy nie zastanawiałem. Pierwsza myśl - skoro obudowa metalowa i połączona do GND płytki to dlaczego osobna GND naokoło a nie jedna duża?

Rozbierz komputer i przyjrzyj się jak oni to robią. Myślę, że spokojnie możesz wzorować się na ich rozwiązaniach - sprawdzone. P.G.

Hmm... Podejrzewam, że z tego samego powodu, dla którego wydziela się osobne masy analogowe, połączone z ogólna masą możliwie blisko zasilania

- aby uniknąć zakłóceń spowodowanych przepływem prądów przez pole masy. Poza tym... Przecież chyba nie bez powodu w kablach stosuje się osobna masę sygnałową, zamiast puścić ją ekranem...

Przypomniało mi się, że Piccolo było w metalowej obudowie, bo ładne plastikowe wtedy jeszcze były niedostępne. Ale wtedy o EMC nie miałem bladego pojęcia więc się nad 'głupotami' nie zastanawiałem.

Kto wydziela ten wydziela. Są dwie szkoły. Czytałem bardzo rzeczowe artykuły na temat EMC w których autor (uznany w świecie EMC ekspert) twierdził że to nie ma sensu (poza jakimiś nadzwyczaj wyjątkowymi sytuacjami).

Jak masz masę analogową i cyfrową to one powinny być ze sobą połączone:

- tylko w jednym punkcie - przy zasilaniu,

- tylko w jednym punkcie - pod przetwornikiem A/C,

- tylko w jednym punkcie - pod przetwornikiem C/A.

Spróbuj to pogodzić jak na dokładkę masz po kilka przetworników? A wyobraź sobie, że to oscyloskop i masz jeszcze dodatkowe połączenia gniazd BNC z obudową.

Ja mu wierzę. Gdybym robił coś analogowo/cyfrowego zadbałbym o to, aby między obwodami analogowymi i cyfrowymi były co najmniej 2 cm odstępu i aby żadne ścieżki analogowe nie przechodziły nad częścią cyfrową masy i odwrotnie, a GND byłoby jedną płaszczyzną na całej PCB. Źródłem takiego podejścia jest to, że prądy zwrotne mają tendencję do płynięcia w GND nie po najkrótszej drodze tylko dokładnie pod ścieżką sygnałową dla której są one prądami zwrotnymi (im wyższa f tym bardziej, nie dotyczy DC).

Na ekran kabla patrz jakby to była część obudowy. Jak łączysz swoją GND do obudowy to możesz też połączyć przewód GND w kablu z ekranem. Jak nie łączysz to i w kablu nie połączysz. P.G.

W dniu 10.11.2017 o 13:12, Piotr Gałka pisze:

To już 3 punkty :)

Użytkownik "Piotr Gałka" snipped-for-privacy@cutthismicromade.pl napisał w wiadomości news:ou453j$vtg$1$ snipped-for-privacy@news.chmurka.net...

Teoretycznie by własna cyfrówka nie zakłócała toru analogowego. Ale to nie musi być tożsame z optymalizacją na EMC. Widziałem taki układ (powiedzmy komputer) - jak się narobiło "bajpasów" do obudowy (szczelnej) to sygnał analogowy przechodził do urz. współpracujących i przetwarzał się ślicznie ale norm EMC nie wyrabiało. I na odwrót - izolacja lub masa w jednym punkcie - EMC rewelacja ale na obrazie jakieś artefakty. Bądź tu mądry!

A masa BNC oscyloskopu z PE sieci 230V. Czasem odłączam kabel, praca z baterii.

W zasadzie tak. Sprawdzaliśmy gdy ekran kabla tylko na jednym końcu do GND w kablu połączony ale to daje różne efekty - sprawdzić.

Arek