Перейти к содержанию
    

Питание контроллера, металлический корпус и защитное заземление

Приветствую!

КБ, в котором я работаю поручили делать пром.компутер на DIN рейку, в этом проекте я ведущий электронщик, схемотехника и PCB на мне. По ТЗ требуется:

1. питание 24В с гальванической развязкой 3кВ;

2. развязанный на 3кВ RS-485;

3. развязанный Ethernet на 1.5кВ;

4. USB (host) без развязки;

5. у прибора металлический корпус и требуется заземление этого корпуса.

6. ... и куча других требований, которые вопросов не вызывают.

 

У меня проблема с логикой развязки.

В приложении картинка с примерной топологией заземления, то как я понял задание.

 

Но остается неясность:

1. При монтировании систем АСУ для питания используется преобразователь на 24В с гальванической развязкой? У него есть выход защитного заземления? Этот вывод куда подключается?

2. У моего прибора корпус изолирован от остальных цепей (прочность хочу заложить 3кВ), на него должно быть подано защитное заземление? Монтер не соединит его с минусом от 24В? Или его и шасси (смотри рисунок), соединить с минусом питания внутри корпуса?

3. По ТЗ для USB гальваника не нужна, да и сложно это сделать для USB2.0 на High-speed. Получается, что шасси разъема будет касаться металлического корпуса. Стандарт USB Не требует, что бы корпус разъема был отвязан от сигнальной земли, у почти всех флешек они соединены. В результате, при подключении некоторых USB приборов, корпус контроллера будет соединен с сигнальной землей и вся гальваника летит к чертям.

Как быть? Как оно принято в отрасли?

 

 

image.png

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Корпус USB разъема соедините с землей через параллельные резистор в несколько МОм и конденсатор.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

заземление металлического корпуса - всегда защитное. человека от удара током защищать.

USB развяжите тоже.

взять хоть LTM2884

Изменено пользователем quarter

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Корпус USB разъема соедините с землей через параллельные резистор в несколько МОм и конденсатор.

Неплохой вариант, думал о нем. Из минусов: резистор и конденсатор высоковольтные, а значит габаритные.

Корме-то будет "утечка" при проверки развязки. Или это не страшно?

 

 

заземление металлического корпуса - всегда защитное. человека от удара током защищать.

USB развяжите тоже.

взять хоть LTM2884

USB нужен High Speed, а этот чип (и адум от AD) на Full Speed. Потому развязать USB нельзя.

А разве для устройств при низковольтном питании делается защитное заземление? Тем более, если ACDC, который внешний и делает 24В для питания контроллера (и других узлов) гальванически развязан от сети переменного тока, а следовательно нейтраль после развязки изолирована от общего защитного заземления. Неужели нужно корпус моего контроллера кидать на физическую землю?

Я не асушник, чего-то мне это тяжело.

 

 

Как подключается? Неужели так:

 

gnd_var1.png

Или так:

 

gnd_var2.png

По мне так и так плохо.

Может вообще в таких случаях металлический корпус не уместен?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Как подключается? Неужели так:

По мне так и так плохо.

Может вообще в таких случаях металлический корпус не уместен?

Подключать заземление шлейфом запрещено ПУЭ, его и почитайте. Т.е. каждый блок своей ниткой на шину PE

И сечение клеммы должно быть достаточное.

Я 24В делал отвязанным от PE с датчиком изоляции. Когда датчик сработает у персонала будет время найти аварию, в противном случае оборудование просто вырубится. Но надо сверять с ПУЭ, оно изменяется.

 

Что то можно не заземлять, но изоляция двойная и различные условия, в том числе и по помещениям и условиям использования. Придется читать.

Но если корпус металл, то заземлять придется.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

если корпус металл, то заземлять придется.
Если между корпусом и проводами двойная изоляция, не обязательно заземлять.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если между корпусом и проводами двойная изоляция, не обязательно заземлять.

Почему только проводами? Всеми токопроводящими частями.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Посмотрите, как делает фирма Сименс. Это контроллеры S7-300, 400. Аллен-Бредли, Омрон. Принципы построения питания и заземления у всех производителей контроллеров одинаковые. В описаниях на модули есть структурные схемы, там всё расписано. Сам сигнальный или процессорный модуль заземляется на ту же рейку, на которую крепится с помощью внутреннего контакта - пружинной клипсы. Отдельного провода нет ни какого в этом случае. Рейка заземляется на контур инструментального заземления в шкафу. БП на 24 вольта, там есть заземляющий проводник, так как есть входной фильтр ЭМС. У этих контор опыт огромный. Входное напряжение у БП - до 48 вольт постоянки. В 90% случаев используется двойное преобразование напряжения питания, то есть источник с 220 на 24(48) потом штатный фирменный БП. Материал ВСЕХ корпусов - пластик.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Но остается неясность:

2. У моего прибора корпус изолирован от остальных цепей (прочность хочу заложить 3кВ), на него должно быть подано защитное заземление?

 

А что это за тема с 3 кВ?

Откуда они могут взяться на RS485?

Откуда такое непреодолимое желание защитится от этих мифических 3 кВ имея железный корпус.

 

Мой скромный опыт говорит, что при такой схеме этот "пром.компутер" будет умирать от любого щелчка контактора в радиусе 100 м.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...