PCB工作地与金属壳体到底应该关系如何

    【现象描述】 K7N403609B-PC20

    某金属外壳的汽车零部件产品,壳体内部只存在一块PCB,在进行50mA的BCI测试时,发现:

   (1)PCB的工作地与产品金属壳体无任何连接时,测试无法通过。

    (2)PCB的工作地与产品金属壳体在PCB连接器附近连接时,测试通过。

    (3)PCB的工作地与产品金属壳体在PCB中的远离连接器附近连接时,测试又通过。

   【原因分析】

    用图2.5~图2.7可以解释以上测试现象,其中图2.5是PCB的工作地与产品金属壳体无任何连接时的干扰电流分析图;图2.6是PCB的工作地与产品金属壳体在PCB连接器附近连接时的干扰电流分析图;图2.7是PCB的工作地与产品金属壳体在PCB远离连接器处连接时的干扰电流分析图。

    图25 PCB的工作地与产品金属壳体无任何连接时的干扰电流分析图 图2.6 PCB的工作地与产品金属壳体在PCB连接器附近连接时的干扰电流分析图图27 PCB的工作地与产品金属壳体在PCB远离连接器处连接时的干扰电流分析图在PCB的工作地与产品金属壳体无任何连接的情况下,当干扰从电缆注人时,干扰电流经过PCB、PCB与金属壳体的寄生电容、金属壳体、金属壳体的接地线传递到参考接地板;在PCB的工作地与产品金属壳体在PCB连接器附近连接的情况下,当干扰从电缆注人时,干扰电流经过PCB与金属壳体互联导体在没有进人PCB之前直接进入金属壳体,再由金属壳体传递到参考接地板,PCB中几乎无干扰电流流过;在PCB板的工作地与产品金属壳体在PCB远离连接器处连接的情况下,当干扰从电缆注人时,干扰电流经过整个PCB板,再从PCB与金属壳体互联导体进人金属壳体,接着由金属壳体传递到参考接地板,PCB中流过较大的干扰电流,而且电流比PCB与金属壳体不连接时的更大,于是就实现了以上描述的测试现象。

   【处理措施】

   将PCB的工作地与产品金属壳体在靠近连接器处互联。

   【思考与启示】

    (1)PCB的工作地与产品金属壳体之间并非只有是否连接的问题,连接在哪里更为重要。

   (2)对产品的PCB进行接地设计时,最佳方案为PCB的工作地与产品金属壳体直接相连,但是位置必须靠近电缆出口处(即PCB连接器的附近)。

   (3)有些产品的PCB工作地无法与产品金属壳体直接互联(如非安全工作电压电路、隔离电路等),可采用电容实现PCB的工作地与品金属壳体之间的高频相连;同时,被测产品若有上升沿时间大于微秒级的浪涌或频率低于1MHz的共模千扰测试要求,电容两端还需要并联瞬态抑制保护器件,如压敏电阻、TⅤS管等。