[sigmaN 0]

В одной теме по разводке платы был затронут вопрос о подключении USB разъема.

Советовали соединять с GND устройства через резистор 1MOhm и конденсатор на 2KV.

Рассказывали страшилки о пробитом питании и страшных последствиях прохождения киловольтов по плате.

 

Гугление на тему сводится к тому, что делают все по разному.... В том числе и садят разъем на отдельный полигон защитной земли. Shield ground зовут они это дело на буржуйских сайтах и большинство их ответов сводится к: юсб шилд должен быть заземлен в соответствии с дэвайс шилд граунд лэйоут... мол типа делайте на своё усмотрение, стандарт явно ничего не требует.

 

Сейчас у меня сделано через конденсатор с резистором, всё по фен-шую, но не дает покоя мне вопрос: неужели с таким шилд граунд лэйоут как у меня могут быть какие-то последствия от подключения корпуса разъема напрямую к shield ground который идет по контуру платы?

 

Статика несет мало энергии, не смотря на высокое напряжение. Неужели безопасно не стечет этот заряд и нужен таки конденсатор?

Или проблема тут в другом?

Просто хочется уже однозначно понять и разобраться в этом вопросе.

А, да, и конденсатор на 2KV тут точно уместен?

Ведь можно поставить ёмкость чуть по-больше и обойтись 100вольтовым. Ну на крайняк уже 250В.

Такие мысли приходят в голову после прочтения ©1999 Components Technology Institute, Inc.

1999 CARTS Proceedings, New Orleans, LA

Electrostatic Discharge (ESD) Concerns for Ceramic Capacitors http://www.kemet.com/Lists/TechnicalArticl...for%20MLCCs.pdf

[Corvus 1]

Ни разу не попадались платы с конденсатором на корпус USB-разъёма. Вот у Ethernet-ного RJ-45 это практически стандарт, в разъёмах с трансформатором, он часто встроен.

 

[agregat 0]

Мое мнение если корпус металлический, то сажать на землю, если корпус пластмассовый то создавать shield ground.

[sigmaN 0]

Корпус у меня пластмассовый. Граунд видно на картинке... Т.е. я могу в принципе напрямую подключить и криминала не будет?

 

Через резистор и конденсатор рекомендация подключать разъем есть в аппноте Atmel например

[Herz 4]

Полагаю, что резистор и конденсатор - способ избежать гальванической связи между "землями" устройств и может иметь смысл при сколько-нибудь существенной длине соединяющего кабеля, а также при металлическом корпусе. В таком варианте теоретически возможна разность потенциалов между "землями". К статике этот приём отношения не имеет, тут оба варианта равнозначны.

[Smen 1]

Меня, кстати тоже давно данный вопрос интересует.

Ведь корпус разъёма (если он металлический, разумеется) оказывается подключённым к экранирующей оплётке кабеля.

А, насколько помню, экраны должны подключаться к "земле" только на одном конце кабеля.

[agregat 0]

А это вопрос интересный, например радиостанции сделаны внутри так, что все разъемы соединены с корпусом, наглухо запаяны на землю печатной платы, а сама плата прикручена винтами везде где только можно к корпусу устройства причем все винты соединены с землей платы.

И тут летят в пень все рассуждения про корпус устройства из металла и изоляцию от "чистой" земли устройства внутри. Так как уж кто кто а радиостанции наиболее чувствительны к помехам по земле.

И соединена земля печатной платы радиостанции во всей площади винтами, и точно по периметру.

А антенный кабель, как известно может быть довольно длинный и помех по нему как грязи.

 

У меня сложилось стойкое впечатление, что методы изоляции корпуса устройства от цифровой или аналоговой земли либо устарели либо хромают стратегически на все четыре ноги...

 

[АлександрК 0]

Я считаю, что корпус USB должен быть соединен с минусом (корпусом) без всяких RC-цепочек. При соединении разъемов первыми соединяются именно корпусные контакты (внешние оболочки разъемов, а 4 шинные контакта еще не состыкованы). Это позволяет выровнять потенциалы между соединяемыми устройствами (ведь не все питаются от батарей). И контакты шины состыковываются уже при выровненных потенциалах. Вспомните рекомендации по соединении компьютерной техники: соединять следует выключенные устройства. В противном случае возможен выход из строя соединяемых портов.

Другое дело, что соединить корпус разъема следует проводником достаточного сечения и в нужном месте печатной платы.

[GenaSPB 11]

СУдя по всему, резистор+конженсатор оно должно быть (надо почитать что в стандарте пишут). А по поводу помех - недавно встретил упоминание о доработке одной конструкции для уменьшения помех - там заменяли "правильную" цепь на прямое соединение с корпусом.

 

http://www.satrian.com/p/modification-of-m...-to-cancel.html

 

Modification of MK1.5 ‘Andrus’ to cancel USB data noise

To eliminate USB data noise you must connect USB connector to general ground. Easiest way is to open device, unscrew PCB from frame and resolder existing wire as shown on picture

 

 

 

Изменено 9 ноября, 2015 пользователем Genadi Zawidowski

[bloody-wolf 0]

Конденсатор и резистор выполняют разные функции.

если попросту, то конденсатор гасит помехи, резистор же просто сливает заряд провода в землю, мееедленно. По чему именно 2kV, а не 250V - потому что стандартная Human Body Model (HBM) для первого класса устройств имеет мимимум стойкости от 0 до 1999 Вольт. Для 2 класса - уже от 2000 до 4000 В, я уже точно и не помню, давно как то курил стандарты измерений и тестов. В самом простом случае тестят генератором на 2kV. конденсатор 150пФ заряжают до 2kV, потом через 1,5кОм подают на тестируемое устройство (его вход). как то так.

 

Повторюсь, в абсолютно любом устройстве, в тех его частях, куда могут дотянуться и ухватиться ручОнки любого человека - обязана стоять защита от человеческой статики. это касается не только линий данных, но и питаний, в том числе и земли, так как человек стоит на одной земле, а корпус устройства, можно сказать, висит в воздухе с каким-то потенциалом.

Изменено 9 ноября, 2015 пользователем bloody-wolf

[Aner 3]

Генадий все правильно, сначала читаем стандарт, понимаем что зачем, затем используем. Рекомендаций много так же как и пояснений. Не нужно тут додумывать отсебятины.

Понятно что провал за эти годы в электронной индустрии России, но если используешь что то из их интерфейсов, как USB, Ethernet и тп, то ГОСТов врядли найдешь. Значит западные стандарты изучать нужно. Иначе хуже китайцев будем производить электронику.

[smalcom 0]

Сразу предупрежу, что в основном баловался батарейными поделками для USB и не спец в этом вопросе.

Я понимаю процесс так.

Если будет разность потенциалов, то что-то сгорит всёравно, через чтобы не подключали экран. Т.к. земли объединяются через предназначенный для этого контакт.

Резистор ставят, чтобы по экрану не "гуляли" обратные токи. Т.к. экран уже не защищает от помех, а сам их усердно генерирует. Т.о. на экране при помощи

резисторов поддерживается нулевой потенциал. А если помехи с высокой энергией, то тока рассасывания через резисторы может уже не хватить и потенциал экрана будет расти.

Для этого устанавливают конденсатор параллельно резистору. Так для помех высокой частоты снижается сопротивление цепи экран-общий.

Из этого следует вывод, что резистор и конденсатор выбирают не от балды. Т.к. опять могут сложиться условия для прохождения обратных токов через экран.

[ukpyr 0]

где-то на форумах видел тестирование - особого преимущества по шумам "правильное" заземление с одного конца не дает, а заземление с обоих концов дает запас по току нагрузки.

[agregat 0]

Генадий все правильно, сначала читаем стандарт, понимаем что зачем, затем используем.

...Значит западные стандарты изучать нужно. ...

 

Это все общие слова. Не увидел Ваши конкретные рекомендации. Человек дал конкретную ситуацию Разъем USB, пластиковый корпус.

Не туманные ссылки на стандарт, а конкретно, что куда надо подключить чтобы и по шумам нормально и по статике как положено.

 

PS: недавно столкнулся с такой же проблемой применительно к Ethernet, нашел ВЗАИМОИСКЛЮЧАЮЩИЕ рекомендации от ведущих производителей, вот так вот... стандарты блин...

[bloody-wolf 0]

Применительно к USB на сайте usb.org я более чем уверен, что есть инфа, как именно делать терминацию шилда разъема к общей земле устройства, однако документов там много и нужно вдумчиво многие из них смотреть.

ИМХО, если не знаешь, как сделать лучше - ставить параллельное соединение конденсатора и резистора, при любом раскладе, их можно будет заменить на 0Е перемычки, иначе придеться резать землю, если окажется, что напрямую нельзя было соединять. Правило простое - не знаешь, ставить или нет - СТАВЬ, перемычку вместо компонента запаять всегда проще, чем резать фольгу и вкрячивать компоненты.

еще, частенько виже связь земель через Ferrite Bead, что тоже лучше, чем ничего.

 

Еще, основное ФИ, почему крайне настоятельно НЕ РЕКОМЕНДУЮТ подключать напрямую к земле, потому что шилд провода получается вполне себе хорошей антенной.

например INTEL , Texas Instr., Silabs рекомендуют на платах соединять через FB.

Atmel, Cypress - через параллельные резистор 1мегом и конденсатор от 1нФ до 4,7нФ на напряжение 1-2кВ

Изменено 9 ноября, 2015 пользователем bloody-wolf