USB插座外壳接地的处理和emi，esd考虑_usb外壳需要接地吗

外壳是否接地，从理想电路环境（没有干扰，也不释放干扰）和电路原理来说，接和不接没有任何差异，也不会影响正常功能。
但是实际的电子产品的工作环境，是一个处于被各种干扰包围的复杂的电磁场环境，既有EMI辐射干扰，也有ESD静电干扰。另外一方面，电子产品本身会聚集静电电荷和向外产生EMI的辐射，自身也是一个干扰源。
所以我们在处理外壳和接口（比如usb插座等）与内部电路连接的时候，考虑的出发点就是基于以上的考虑来设计，其作用就是两个：提高抗扰能力和减少释放对外的干扰信号。
从而提高自身的稳定性。
以usb插座设计为例，我们一般采用如下电路方式连接：

一、电容的作用

• 我们知道，静电的电荷集聚在物体的表面，一旦遇到可以释放的回路就可以形成电流。有时候产生的电压非常高，特别是在干燥的环境里。电子产品的外壳地就是用来快速地将电荷释放到大地。所以外壳地不应当与信号地直接连接，否则静电产生的电流就会进入产品内部，并耦合到电路上各种IC的引脚上，很多时候会造成系统死机，严重的会打坏IC。
  这就是很多时候设备做ESD测试无法通过的成因
• 从EMI角度，电容形成了高频路径，电路板内部产生的高频干扰会经电容流入机壳进入大地，避免了高频干扰形成的天线辐射。
• 另一种情况，假设机壳没有可靠接大地（如没有地线，接地棒环境干燥），则外壳电势可能不稳定或有静电，如果电路板直接接外壳，就会打坏电路板芯片，加入电容，能把低频高压、静电等隔离起来，保护电路板。
• -电容是通交流阻直流的。假设机壳良好连接大地，从电磁抗扰度角度，该电容能够抑制高频干扰源和电路之间的动态共模电压
• 其实GND直连PE是最好的，但是，直连可能不可操作或者不安全，例如，220V交流电过整流桥之后产生的GND是不可以连接PE的，所以就弄个低频过不去，高频能过去的路径。从EMI角度说，如果有与PE相连的金属外壳，有这个高频路径，也能够避免高频信号辐射出来
• 这个并联电容应该用Y电容或高压薄膜电容，容值在1nF~100nF之间
  二、电阻的作用
• 这个电阻可以防止ESD（静电释放）对电路板的损坏。假如只用电容连接电路板地和机壳地，则电路板是一个浮地系统。做ESD测试时，或在复杂电场环境中使用，打（进）入电路板的电荷无处释放，会逐渐累积；累积到一定程度，超过了电路板和机壳之间的绝缘最薄弱处所能耐受的电压，就会发生放电——在几纳秒内，PCB上产生数十到数百A的电流，会让电路因电磁脉冲宕机，或者损坏放电处附近连接的元器件。并联该电阻，就可以慢慢释放掉这个电荷，消除高压。根据IEC61000的ESD测试标准10s/次（10s放完2kV高压电荷），一般选择1M~2M的电阻。如果机壳有高压静电，则该大电阻也能有效降低电流，不会损坏电路芯片。
• 如果没有这个电阻，电路板内有静电的时候，与大地连接的0.1uF的电容是隔断了与外壳大地的连接，也就是悬空的。这些电荷积累到一定程度，就会出问题，必须要与大地连接才行，所以这里的电阻用于放电。
• 1M的电阻这么大，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。

三、需要注意的问题点
这些注意点，讲的是一个大的原则和原理性的问题，不可生搬硬套，需要根据实际设备的情况进行取舍和选择合适的方案。要记住，没有一个方案是可以通用于任何设备的，不同的设备和环境，要不同的对待，灵活应用。

• 如果板子不大，上面地线面积沒有很大，可能外壳还是不要接上板子的地，免得ESD一打就挂，要考虑使用RC电路更好。
• 悬空是在没有办法的情况下处理的，那是硬抗ESD，一般都是接机壳地，机壳地不能跟信号地相连，ESD测试时由机壳地泄放掉干扰，保证不受外部影响
• 如果设备外壳良好接大地，那PCB应该也与外壳良好的单点接地，这个时候工频干扰会通过外壳接地消除，对PCB也不会产生干扰
• 如果设备使用的场合可能存在安全问题时，那必须将设备外壳良好接地
• 为了取得更好效果，建议是设备外壳尽量良好接地，PCB与外壳单点良好接地；当然如果外壳没有良好接地，那还不如把PCB浮地，即不与外壳连接，因为PCB与大地如果是隔离的（所谓浮地），工频干扰回路阻抗极大，反而不会对PCB产生什么干扰；
• 多个设备之间需要互相连接的时候，尽量是每个设备外壳都与大地在单点良好接地，每个设备内部PCB与各自外壳单点接地
• pcb周围最好以一圈的外壳连接铺铜，且跟连接端子相同。
• 机壳地可能并不是可靠的接地，如配电网中不符合安规，没有地线；接地棒周围土壤太干燥，接地螺栓生锈或松动。
• 环境是存在电磁干扰的，工作环境中有大功率变压器、大功率电机、电磁电炉、高压电网谐波等。
• PCB内部是会产生高频噪声的，如高频开关管、二极管、储能电感、高频变压器等。这些干扰因素都会导致PCB的信号地和机壳的电势波动（同时含有高频低频成分），或者二者之间存在静电，所以对它们良好可靠的接地处理是必要的，也是产品安规要求的。