USB的外壳如何处理？

chenshi

大家来讨论下你们项目中的USB外壳是如何处理的？出于什么考虑？
我觉得USB外壳处理应该是为了解决ESD和EMI问题，经常看到不同产品有不同的处理方式，比如接磁珠到地，比如接电容到地，比如直接接地。
大家来发表下自己的看法吧~

dsjts

USB外壳是与线缆的屏蔽层连接的，作用是ESD/EMI/EMC，以及信号回路的作用。
如果从ESD及信号回路的角度考虑，个人认为直接接地是最好的选择。
如果从EMI的角度考虑加磁珠或者电容，那么应该是由于该产品主板GND不干净，会通过USB线向外辐射能量。
如果从EMC的角度考虑加磁珠或者电容，应该是该产品所处环境复杂或者USB线另一端的GND不好，空间电磁波成分很多，容易通过USB线耦合进产品的GND。
综合考虑的话，直接接地是最佳选择。如果因为产品自身性能差或者产品所处环境复杂需要滤波，磁珠或电容选型需要因产品而已，但是这种选择，在改善EMI和EMC的同时，是以牺牲ESD和信号回路的性能为代价的。

chenshi

dsjts 发表于 2013-9-12 13:13
USB外壳是与线缆的屏蔽层连接的，作用是ESD/EMI/EMC，以及信号回路的作用。
如果从ESD及信号回路的角度考 ...

这位大牛说得实在太好了，涨姿势了。
还有几个疑问：
1.大牛说直接接地有助于ESD，应该是指可以很好将ESD能量导到地上去吧？我见过一些金属壳产品他们将USB外壳直接接金属壳，同时与PCB的地隔开，这是出于什么考虑呢？
2.USB差分线由于种种原因会产生共模噪声，在板子内部我们可以选择加共模扼流圈来抑制，但在USB数据线上如果不加磁环而屏蔽层又不给力，导致共模噪声从USB线上辐射出去。这种情况既不属于大牛所说的EMI也不属于EMC的情况。那么此时通过USB壳体接磁珠到地应该无法解决问题吧？

dsjts

不敢号称大牛，还差的远，只是乐于交流而已。
1，您说的那种产品我没做过，不过像这种大型的设备，外部金属壳子都是直接与大地连通的，USB线的外壳与该金属壳接通，也就相当于与大地连通。个人认为，其实ESD/EMI/EMC这些概念，都是将能量消化或着隔断，将USB线连接金属外壳而不是主板GND，能获得更大的能量源（相对与主板GND来说），起到的效果会更好。
2，这个问题很复杂，有几个方向：第一是信号驱动源，480M信号的上升沿维持在1ns左右是合适的，如果太小，就会有更多的能量辐射，此时就需要减缓上升沿；第二是PCB走线，保证阻抗90欧姆且连续的同时，最好走在内层，确保PCB上没有辐射；第三就是USB线的质量了，如果辐射能量在主板GND上并通过USB辐射出去，那么壳体加磁珠也许有用，如果辐射能量在差分线上，那么加了磁珠后辐射也许会变得更严重。

chenshi

dsjts 发表于 2013-9-13 09:48
不敢号称大牛，还差的远，只是乐于交流而已。
1，您说的那种产品我没做过，不过像这种大型的设备，外部金 ...

谦虚了啊。以后还请多多指教。
你上面提到USB外壳还起到信号回流的作用，是指USB数据线上的共模信号会沿着屏蔽层通过USB壳体到PCB的地吧？所以如果辐射信号是从USB数据线出来的那么加了磁珠会导致共模信号回流路径阻抗变大，恶化EMI。这样理解是否正确呢？

dsjts

是这个意思。