为什么电路板GND与外壳GND之间接一个电阻一个电容?

为什么电路板GND与外壳GND之间接一个电阻一个电容?

外壳是金属的,中间是一个螺丝孔,也就是跟大地连接起来了。这里通过一个1M的电阻跟一个1nF的电容并联,跟电路板的地连接在一起,这样有什么好处呢?

在金属外壳设备中,电路板GND(信号地)与外壳GND(机壳地)之间通过电阻和电容并联连接(简称RC接地),是一种兼顾电气安全、EMC性能和信号完整性的经典设计。这样做有什么好处呢?

基本原理

  1. 电容的作用:高频噪声低阻抗泄放

高频噪声旁路:金属外壳易耦合外部电磁干扰(如射频噪声、开关电源噪声),电容(通常1nF~100nF)为高频噪声提供低阻抗路径,将干扰导入外壳(法拉第笼效应),避免影响内部电路;

抑制EMI辐射:电容可减少电路板高频噪声通过辐射或传导向外泄露,帮助通过EMC测试;

  1. 电阻的作用:低频隔离与安全限流

阻断地环路电流:若PCB GND与外壳直接短接,不同接地点间的电位差会形成地环路电流(如50Hz工频干扰),电阻(通常1MΩ~10MΩ)可阻断低频环路,避免共模噪声。

安全防护:电阻限制漏电流(如AC市电设备的漏电流),防止触电风险,满足安规标准(如IEC 60950要求漏电流<0.1mA),如果外面有静电,高压之类的,也能有效降低电流,不会对电路内的芯片造成损坏。

  1. RC并联的协同效应

避免地环路引入的低频噪声(如音频设备的"嗡嗡声"),同时不阻碍高频信号的回流路径,电容一般取1nF100nF,电阻一般取1MΩ10MΩ,RC网络尽量靠近PCB接地点,电容引脚短而粗,外壳接地点需低阻抗(如导电泡棉)。

低频时:电阻主导(高阻抗),阻断地环路;

高频时:电容主导(低阻抗),泄放噪声。

平衡安全与EMC:既避免直接短接的风险,又解决完全浮地带来的EMI问题。

与其他接地方案的对比: