Layout e piani di massa per scheda industriale.

[AjeieBrazov]

No, non per il display, parlavo del GND della scheda. Il GND-5V e' ottenuto con un convertitore isolato ma il GND e' collegato al contenitore tramite una resistenza da 10K. Non capisco il perche' della resistenza e perche' 10k.

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[luxinterior]

Sulla resistenza non so rispondere. Come ha detto Boiler anche io metterei solo dei condensatori .
Sul display occhio occhio occhio. Ho visto una persona dare di matto per risolvere problema su modulo lcd che impazziva appena sparava con la pistola per simualre scariche elettrostatiche sul contenitore.
Come il solito l'unica è cercare di dare una buona continuità di massa su tutte le parti.

Sulel linee del display potresti mettere qualcosa tipo SP3003 littelfuse (sono quelli che conosco io ma esistono Nmila altre possbilità) Li metto su linee USB quindi sono sicuramente adatti anche per la velocità un modulo lcd stile HD44780. Ha i diodi di clamp sulle linee e un TVS unico per le sovratensioni. Guarda l'allegato dlela ONsemi che spiega come utilizzare un componente simile.

[AjeieBrazov]

Bel componentino! Grazie mille.

[boiler]

Gli 0 V sul lato 24 V sono isolati o collegati alla carcassa metallica dell'apparecchio o al PE o che altro?
Se ci sono collegamenti in comune, quei 10k inficiano la separazione galvanica.

In linea di principio (poi, come sempre dipende dalla situazione specifica) io sostituirei la resistenza con un condensatore da circa 2 nF.

Boiler

[AjeieBrazov]

Una ultima curiosita: se dovessi collegare il micro ad un interruttore (o connettore che sia) posto al di fuori della massa interna questa potrebbe essere una soluzione?

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Cioe' prolungare il piano di massa interno (ed eventualmente collegandone gli spigoli con condensatori) sotto le piste di segnale.

[boiler]

Se è un pulsante c'è rischio di ESD.
Se è un connettore c'è rischio di ESD e di portare dentro disturbi radiati.

Quindi in ogni caso va considerato come segnale sporco/pericoloso.
Ergo no, non fare come hai disegnato, ma come fai con gli altri segnali (diodi di protezione, condensatori sul GND esterno).

Ciao Boiler

[Zeitung]

Rimanendo sul generale, il problema ESD potrebbe essere evitato considerando un opportuno spessore del materiale isolante (se usato). Il PVC, ad esempio, ha una rigidità dielettrica di 21 kV/mm (almeno questo dice un datasheet che ho trovato) e lo spessore minimo per garantire immunità ad un livello di 25 kV é 1.2 mm.

[luxinterior]

Sì come descrive Zeitung una strategia potrebbe essere quella di proteggere eventuali tasti connettori ecc.. con "uno strato" isolante. Di solito io vedo che connettori tastiere ecc. non sono visibili e accessibili ma protetti ad esempio da uno sportellino. L'operatore che rimuove lo sportello in teoria dovrebbe adottare tutte le precauzioni per scariche elettrostatiche...cosa che in pratica nessuno farà mai ....

[boiler]

Cercare di isolare non è una buona strategia nel caso di problemi di ESD.
Lo strato isolante si carica alla grande, tutte le protezioni ESD passive sono di tipo dissipativo (plastica con grafite nell'impasto).

Un esempio a caso: il display è impolverato e qualcuno lo pulisce con un bel panno in microfibra (è fatto apposta, non c'è nulla di meglio)! Per evitare problemi abbiamo isolato il display per bene da GND/PE/telaio. Il risultato è che il display si carica tranquillamente a 30 kV. Il controller del display per la vicinanza con l'overlay viene caricato anche lui. Se l'elettronica è isolata, la carica rimane lì. Rimane lì fino a quando qualcuno attacca il cavo USB (o altro) e offre alla carica una via di ritorno. In quel momento abbiamo 30 kV tra la porta I2C e la porta USB del microcontroller.

Si potrebbe essere tentati di isolare anche la porta USB. Questo porta al risultato che invece di avere la scarica a 30 kV ce l'avremo a 50 kV.

La soluzione è quella che avevo descritto in [14]: mettere una resistenza di valore piuttosto elevato tra quello che potrebbe caricarsi e il telaio metallico o il PE.

Boiler

[AjeieBrazov]

Per vederci piu' chiaro mi sono fatto dare il circuito completo della macchina.
In effetti non c'e' isolamento fra i circuiti a 24 V perche' le alimentazioni provengono da un unico alimentatore, e lo 0V di questo e' collegato a terra.
A questo punto mi chiedo se ha senso cercare di mantenere l'isolamento galvanico o, in subordine, una separazione fra le masse.