Comment mettre à la terre en toute sécurité une alimentation à découpage à sorties flottantes?

Je viens de recevoir une alimentation à découpage de 120VAC à 5VDC (20A) (du genre avec un boîtier métallique à ventilation passive) pour une utilisation avec un projet de microcontrôleur sur lequel je travaille (pilotage de longues bandes LED).

J'ai correctement câblé la mise à la terre neutre à une prise à 3 broches. Il teste très bien (et le boîtier EST lié à la masse en interne) mais je vois que les sorties sont étiquetées DC- et DC + et en effet DC- est pas lié à la masse, donc les sorties flottent (bien que je ne détecte pas de différentiel à haute tension ).

Y a-t-il un danger à relier la sortie CC à la masse avec un fil court, pour m'assurer que la masse de mon circuit fait également référence à la masse domestique?Je ne suis pas sûr que laisser les sorties flotter soit sage, mais je ne veux pas d'effets secondaires dangereux si je mets à la terre DC-. (Le circuit partageant cette puissance sera parfois connecté à mon PC qui est lui-même assez bien mis à la terre, donc j'ai tendance à imiter ce comportement.)

Note latérale: J'ai une alimentation pour ordinateur portable après-vente qui est à deux broches ... cela fonctionne dans les deux sens, mais si je le branche d'une manière, la garniture métallique de l'ordinateur portable a un "buzz" intéressant au toucher. Pas choquant, mais certainement perceptible. Je soupçonne que lorsqu'il est branché correctement, la terre de sortie fait référence faiblement au neutre, et la voie "buzzy" a la terre de sortie référençant faiblement la tension de ligne (elle flotte - ce serait un peu plus que buzzy autrement). La fourniture OEM avec la fiche à 3 broches? Entièrement mis à la terre au blindage du cordon d'alimentation CC.

Donc, je soupçonne qu'en ce qui concerne l'alimentation CA à DV, il est beaucoup plus risqué de brancher la ligne et le neutre que de laisser la sortie flotter, et que la mise à la terre de la sortie est préférable à la laisser flotter si vous travaillez dans un environnement où vous vous connecterez directement à l'équipement mis à la terre. Je veux juste être sûr ...

Y a-t-il un danger à relier la sortie CC à la masse avec un fil court, pour m'assurer que la masse de mon circuit fait également référence à la masse domestique? Je ne suis pas sûr de simplement laisser flotter les sorties,

En supposant que l'alimentation est correctement construite, c'est bien.

Note latérale: J'ai une alimentation pour ordinateur portable après-vente qui est à deux broches ... cela fonctionne dans les deux sens, mais si je le branche d'une manière, la garniture métallique de l'ordinateur portable a un "buzz" intéressant au toucher. Pas choquant, mais certainement perceptible. Je soupçonne que lorsqu'il est branché correctement, la terre de sortie fait référence faiblement au neutre, et la voie "buzzy" a la terre de sortie référençant faiblement la tension de ligne (elle flotte - ce serait un peu plus que buzzy autrement). La fourniture OEM avec la fiche à 3 broches? Entièrement mis à la terre au blindage du cordon d'alimentation CC.

Les alimentations sans connexion à la terre ont souvent des problèmes comme celui-ci, d'autant plus qu'elles deviennent plus grandes.

Des condensateurs doivent être placés entre l'entrée et la sortie pour contrôler EMI. Dans une conception non mise à la terre, cela aboutit à ce que la sortie soit "faiblement référencée" à l'entrée. La faiblesse de cette référence (ou, pour le dire autrement, la taille du "courant de contact") dépend de la taille des condensateurs. Malheureusement, il y a un compromis délicat ici, des bouchons plus gros sont meilleurs pour supprimer les EMI mais produisent des "courants de contact" plus importants. Les alimentations plus grandes ont tendance à en souffrir davantage que les plus petites (c'est pourquoi les blocs d'alimentation pour ordinateurs portables de marques réputées sont généralement mis à la terre alors que les chargeurs de téléphone ne le sont généralement pas).

Dans une conception mise à la terre, cela peut être atténué soit en reliant la sortie à la terre (à peu près universelle dans les alimentations pour PC de bureau, parfois vu dans les fournitures pour ordinateurs portables) ou en divisant les condensateurs de suppression EMI en deux parties, une de la sortie à la terre et une de l'entrée à la terre.

Comme vous ne parlez que d'une alimentation 5V, il y a peu de risques de toute façon, mais en principe; Pour qu'un courant circule, il doit y avoir un circuit et si le négatif est connecté à la terre sur votre réseau, il est également connecté à tout autre élément mis à la terre et à la terre elle-même, donc si vous maintenez la tension, un circuit sera créé à travers vous sur la terre. Ce n'est pas un problème avec un système 5V et vous portez des chaussures / debout sur un sol ou autrement assez bien isolé, mais était-ce un système à tension plus élevée et vous avez touché le direct en vous appuyant sur un évier ou en touchant votre ordinateur ou pieds nus à l'extérieur, puis un courant ( par rapport à la tension fournie et à la résistance à la terre) vous traverserait.

Si vous ne connectez pas le négatif flottant à la terre, vous ne pouvez obtenir un choc qu'en entrant en contact avec les connexions + et - car sinon il n'y aura pas de circuit.

Les équipements alimentés par le secteur (au Royaume-Uni) avaient toujours une connexion à 3 broches afin que le boîtier métallique puisse être mis à la terre et que les fils Loose Live à l'intérieur ne puissent pas faire vivre le boîtier, mais se court-circuiteraient avec le boîtier mis à la terre, faisant sauter le fusible. Maintenant, la plupart des choses ont des boîtiers en plastique et les disjoncteurs modernes sont beaucoup plus sensibles que les fusibles, ce n'est pas nécessaire et les connexions secteur sont souvent à 2 broches.

Les boîtiers métalliques mis à la terre ont également un effet de protection contre les ondes magnétiques et ne peuvent pas souffrir d'accumulation d'électricité statique, ce qui serait une des principales raisons du boîtier métallique et de la connexion à la terre de votre ordinateur.

Le «sol» est une chose relative. Dans le cas de l'électricité domestique, c'est soit littéralement un enjeu dans la boue (terre) ou le neutre de la phase triphasée vers la sous-station locale (ou parfois les deux, appelé PME - Protective Multiple Earth).

Le live est relatif au neutre (qui est parfois terre / sol - mais pas dans tous les pays )

Un DCDC `` isolé '', comme le vôtre, n'a pas de connexion en direct, neutre ou terre à la sortie.

Dans le monde réel, cela est impossible. Il doit y avoir une capacité et une résistance entre le + et le - de la sortie DCDC et toutes les connexions secteur (sous tension, neutre et terre), mais cela pourrait (et devrait être) très insignifiant, avec des résistances de 10 méga Ohms et capacités en picoFarads

Dans votre DCDC où vous obtenez un buzz, je m'attends à ce que ces `` parasites '' ne soient pas insignifiants, quelque chose tombe en panne, augmentant la tension de mode commun de sortie des DCDC à travers une haute impédance au direct. En effet, il est toujours 5V, mais il a une composante alternative en mode commun par rapport à la terre, sur laquelle vous vous tenez.

(BTW cette `` fuite à la terre '' est souvent causée par des circuits de correction de facteur de puissance mal conçus)

Un test simple pour votre DCDC «isolé» consiste à connecter un milliampèremètre entre chacune des sorties (+ et -) une à la fois à la masse (terre). Vous devriez voir très peu de courant, le cas échéant. Plus de 1 mA environ et il y a un problème de fuite à la terre.

Si vous voyez peu de courant, la connexion du + ou du - à la terre est OK.

Cependant j'ajouterai que non connecter la masse est une très bonne idée!

Une route à haute résistance (ou faible capacité) vers la terre est un très bon moyen de prévenir les chocs électriques en cas de panne.

On ne peut pas répondre correctement à cette question sans considérer le système ENTIER, pas seulement l'alimentation et la carte du microcontrôleur. La raison pour laquelle la sortie est FLOTTANTE et NON connectée à l'entrée d'alimentation secteur (ou au châssis et à la terre de sécurité du fil vert) est qu'il est tout à fait approprié de LES CONNECTER ensemble dans de nombreux cas. Mais alors dans D'AUTRES cas, il est plus approprié de le laisser FLOTTANT et peut-être de mettre à la terre le circuit de fonctionnement (la carte du microcontrôleur et les choses connectées) pour mettre à la terre quelque part AILLEURS. Cette question est incomplète et générera des réponses trompeuses.

Boîtier métallique ou blindage métallique interne "collé" (l'électronique ne parle pas l'électricien) au PE (conducteur de terre de protection, fil vert sur une fiche US à trois broches).

Longue façon de dire, faites flotter tout ce que vous voulez mais protégez le bloc d'alimentation. Prenez un mètre EMF et fouillez un peu, vous verrez pourquoi.

Je ne lierais pas la masse cc à la masse de trame sur smp, cela peut provoquer des problèmes de bruit et certains SMP peuvent créer encore plus de problèmes EMI en faisant cela. L'idée est le côté cc des flotteurs de connexion pcb, s'il monte dans un boîtier métallique, le cadre est également lié au boîtier. L'idée est que si la foudre frappe, elle passera par la terre liée et non autour de la terre CC de votre circuit, causant plus de dégâts. Le prob smp a un point de flash de 6kV. Vous devez également vous assurer que les prises jack qui se réfèrent à la masse CC ne touchent pas la masse du châssis via des isolateurs. Vous devrez peut-être également installer un 22nF 310V AC 3-6kV externe (jusqu'à 15V) ou 680nF 310AC 3-6KV (jusqu'à 30V Dc) à la fois sur la position DC sur la masse du châssis et sur DC négatif sur la masse du châssis (terre du réseau). avec DVM sur AC et voyez combien il y a de fuite AC du côté sortie DC, vous serez surpris! TDK Lambda intègre ces condensateurs en interne dans le SMP, mais d'autres ne le font pas en raison de leur bon marché et d'un manque général d'informations à ce sujet. Ces nouveaux SMP entièrement isolés ne sont généralement pas très bien documentés et sur Internet et les informations erronées sont nombreuses sur Internet. De nombreux appareils électroniques de l'industrie utilisent ces systèmes de mise à la terre isolés de nos jours, mais ce n'est pas très bien connu et documenté, il m'a fallu beaucoup de temps pour résoudre les fuites CA sur les sorties CC et s'assurer que le CC négatif n'est pas lié de toute façon à la masse du châssis et a causé toutes sortes de problèmes avec Le CPU plante et ADC ramasse toutes sortes de conneries en raison de l'augmentation des problèmes EMI SMP, son isolé pour une raison. Si vous insistez toujours pour mettre à la terre DC Neg sur un boîtier métallique, j'isolerais totalement le SMP afin que la Terre passe directement à SMP et monte SMP sur des entretoises en nylon, vous pouvez ensuite mettre à la terre le DC Neg sur le châssis du boîtier. Sur un ancien bloc d'alimentation linéaire, la masse de la trame était souvent commune à CC négative. J'ai vérifié et testé PAT comprend un test de flash HV et tout s'est bien passé avec le système ci-dessus. Je recommanderais également un filtre de ligne AC à votre SMP ainsi qu'un anneau de ferrite à 2 tours côté DC, c'est une bonne pratique.

Bonne chance

Rob

RP Comms & Design UK