Welche Rolle spielt der äußere Metallstecker?(der mit zwei quadratischen Löchern) Hat es ein Potenzial?Ist es von den 4 Stiften isoliert?Sind die 4 Stifte voneinander isoliert?
Die Metallabdeckung um USB-Anschlüsse wird als "Abschirmung" bezeichnet.
Die Abschirmung dient zwei Zwecken: (1) Schutz vor drahtlosen ESD-Ereignissen und (2) Schutz der internen Hochfrequenzgeräusche vor Emission und Einhaltung der Emissionsvorschriften für EMI-Werte. Diese beiden Prozesse haben unterschiedliche elektrische Eigenschaften, daher muss die Behandlung der Abschirmverbindung etwas ausgefeilter sein als nur die Erdung. Es hängt auch davon ab, ob es sich um ein tragbares Gerät oder ein stationäres Gerät handelt.
(1) Das ESD-Ereignis ist ein einmaliger Hochspannungsentladungsimpuls mit einer Länge von etwa 50 ns. Der Zweck von Shieled besteht darin, das Plasmafilament abzufangen und den Entladestrom (10 A-50 A) an den Pins von ICs von der Signalmasse wegzuleiten. Daher ist es am besten, die Abschirmung fest mit der Erdungsebene und dem Chassis des Systems zu erden.
(2) EMI: USB verwendet eine Hochgeschwindigkeitssignalisierung, die interne Schaltfrequenzen von 480 MHz und höhere Harmonische verwendet. Selbst wenn die externe Signalisierung über ein abgeschirmtes zweiachsiges Kabel (das direkte Emissionen aufheben soll) differenziell ist, erzeugen das Innenleben der digitalen Elektronik und unsymmetrische Rückströme ein sogenanntes "Ground Bouncing". Im Wesentlichen ist die digitale Signalmasse im Gerät verrauscht und prallt ab. Wenn die Abschirmung direkt mit dieser Masse verbunden ist, wird das leitende Geflecht entlang des gesamten USB-Kabels als gute Antenne ausgegeben. Daher sollte die Abschirmung von der digitalen Masse getrennt werden.
Wie man sieht, sind diese Anforderungen widersprüchlich. Die Industrielösung besteht darin, eine Entkopplungsschaltung zwischen der Abschirmungsabdeckung und der Signalmasse zu verwenden. Verschiedene Hersteller empfehlen für diesen Filter leicht unterschiedliche Lösungen. Wenn Sie nach etwas wie [EMI-Abschirmung und ESD-Schutz von Computerschnittstellen] googeln, erhalten Sie viele Empfehlungen, LC, RC usw.
Ich bevorzuge die Verwendung einer 0,1 uF Keramikkappe der Größe 0603 mit einem Widerstand von etwa 330 Ohm, um einen galvanischen Pfad bereitzustellen.Der Filter arbeitet mit Besonderheiten dieser besonderen Größe von Keramikkappen.Diese Kappen haben eine kapazitive Impedanz bei Frequenzen von bis zu 10 bis 20 MHz (so dass ein 50-ns-Impuls gut mit der Masseebene gekoppelt wird und sich in Stromversorgungen auflöst), aber bei Frequenzen über 50 MHz wird er zu einem Induktor-Kopplung der Kabelabschirmung von der verrauschten digitalen Masse.
Die äußere Metallabschirmung des USB-Anschlusses ist Teil der Kabelabschirmung oder -abschirmung. Das Kabel hat entweder einen gewebten Drahtmantel, der mit den Metallverbinderteilen verbunden ist, oder das Kabel hat eine leitende Folienhülle, die mit einem blanken Einzeldraht vermischt ist, der mit dem Abschirmschildteil verbunden ist
Wenn das Kabel in das Gegengerät eingesteckt wird, berührt die Metallabschirmung des Kabelsteckers die gleiche Abschirmung des Steckers am Gerät. Die Abschirmungen der Geräteanschlüsse sind mit dem Gehäuse oder dem internen Erdungssystem des Produkts verbunden. Ein Zweck dieses Abschirmverbindungssystems ist es, die beiden angeschlossenen Systeme auf gleichem Potential zu halten.
In den meisten Fällen erfolgt die Verbindung des Geräteanschlussschirms mit demselben internen Schaltkreisknoten wie das USB-GND-Kabel. Sorgfältiges Design wird häufig verwendet, um Dinge so anzuordnen, dass die Abschirmung externe elektrische Störungen wie elektrostatische Entladungen (ESD) auf dem kürzesten Weg zu einer möglichen Erdungskabelverbindung direkt zum Chassis leitet. Dieser Rangierversuch versucht, so viel Hochspannungs-ESD wie möglich aus den internen Schaltkreisen herauszuhalten, wo dies zu Schäden an der Elektronik führen kann.
Ein weiterer Zweck der Abschirmung besteht darin, zu verhindern, dass interne HF-Signale in den Produkten auf das Kabel übertragen werden. Es ist häufig erforderlich, die USB-Anschlussabschirmungen des Produkts als Teil eines EMI-Rückhaltesystems anzuordnen, um zu verhindern, dass HF-Lecks die gesetzlichen Grenzwerte überschreiten.
Der äußere Metallanschluss ist die USB-Anschlussabschirmung.Dadurch werden die Drähte vor elektromagnetischen Störungen geschützt.Es ist zu beachten, dass die Abschirmung nicht als Verbindungsdraht dienen sollte, d. H. Nur an einem Ende geerdet werden sollte.