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為什么電路板GND與外殼GND之間接一個電阻一個電容?

外殼是金屬的,中間是一個螺絲孔,也就是跟大地連接起來了。這里通過一個1M的電阻跟一個1nF的電容并聯(lián),跟電路板的地連接在一起,這樣有什么好處呢?

在金屬外殼設(shè)備中,電路板GND(信號地)與外殼GND(機殼地)之間通過電阻和電容并聯(lián)連接(簡稱RC接地),是一種兼顧電氣安全、EMC性能信號完整性的經(jīng)典設(shè)計。這樣做有什么好處呢?

基本原理

1. 電容的作用:高頻噪聲低阻抗泄放

  • 高頻噪聲旁路金屬外殼易耦合外部電磁干擾(如射頻噪聲、開關(guān)電源噪聲),電容(通常1nF~100nF)為高頻噪聲提供低阻抗路徑,將干擾導(dǎo)入外殼(法拉第籠效應(yīng)),避免影響內(nèi)部電路;
  • 抑制EMI輻射電容可減少電路板高頻噪聲通過輻射或傳導(dǎo)向外泄露,幫助通過EMC測試;

2. 電阻的作用:低頻隔離與安全限流

  • 阻斷地環(huán)路電流若PCB GND與外殼直接短接,不同接地點間的電位差會形成地環(huán)路電流(如50Hz工頻干擾),電阻(通常1MΩ~10MΩ)可阻斷低頻環(huán)路,避免共模噪聲。
  • 安全防護電阻限制漏電流(如AC市電設(shè)備的漏電流),防止觸電風(fēng)險,滿足安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)(如IEC 60950要求漏電流<0.1mA),如果外面有靜電,高壓之類的,也能有效降低電流,不會對電路內(nèi)的芯片造成損壞。

3. RC并聯(lián)的協(xié)同效應(yīng)

避免地環(huán)路引入的低頻噪聲(如音頻設(shè)備的“嗡嗡聲”),同時不阻礙高頻信號的回流路徑,電容一般取1nF~100nF,電阻一般取1MΩ~10MΩ,RC網(wǎng)絡(luò)盡量靠近PCB接地點,電容引腳短而粗,外殼接地點需低阻抗(如導(dǎo)電泡棉)。

  • 低頻時:電阻主導(dǎo)(高阻抗),阻斷地環(huán)路;
  • 高頻時:電容主導(dǎo)(低阻抗),泄放噪聲。
  • 平衡安全與EMC:既避免直接短接的風(fēng)險,又解決完全浮地帶來的EMI問題。

與其他接地方案的對比:

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  • dy-u4MWZYbh 2天前
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