題:
幫助您從連接示波器的錯誤中學習
cyrili101
2016-09-26 00:03:16 UTC
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我已經建立了這個電路,以便用PWM信號調暗燈。MOSFET確實很熱。所以我想知道MOSFET柵極上發生了什麼。

我關閉PWM信號,用萬用表測量\ $ V_ {GS} \ $為12V。現在確信我可以用連接的小型USB示波器(額定為20V)查看波形。Bammm,燈熄滅了,剩下的就是一台連接好的磚頭示波器和PC。

我為破壞PC感到非常難過。但是我必須知道出了什麼問題,所以我在這裡。


關於熱MOSFET的問題:事實證明,代碼中存在錯誤,導致PWM頻率很高。確保過熱已固定在200Hz,並且調光器現在可以正常工作。


編輯:

MOSFET:IXTQ40N50L2

光耦合器:ILQ2

您的V1是什麼,是電源嗎?在這種情況下,您或多或少地將PC連接到它。可憐的PC ...
@WoutervanOoijen指出,這全都與地面參考有關。示波器不僅要求差分電壓在可接受的範圍內,而且絕對參考地的每個單獨輸入(您也可以考慮共模)都不能太大。您的體積太大...不影響萬用表,因為它是電池供電且隔離的,因此沒有絕對電壓基準。
而且我是否可以建議您(除非獲得達爾文獎)否則不要建造直接與主電源相連的設備,直到您完全確定自己知道自己在做什麼?在您的電路中,C1喊出“危險”,並且“不要碰我” *!至少在其端子之間放一個洩放電阻,並包括一個限制浪湧電流的電阻。
謝謝。清除後..橋式整流器後有一個熱敏電阻(忘了把它放在圖表上)。C1不會將R1的放電槽放電到12V(相當緩慢)嗎?我知道一點也不碰任何東西,但是我的電腦說也許你是對的,所以就這樣。
除此之外,為什麼您的低壓光耦合器-PWM電路的一部分連接到MOSFET的源極(因此電源幹線電位為負)?
為什麼C1這麼大的價值?只要C1 * R1大於1 /(120 Hz)的幾倍,那兒就會有很多不必要的危險存儲能量,我想它可能會小得多。
在對電源電壓電路進行原型設計時,請使用[隔離變壓器](https://en.wikipedia.org/wiki/Isolation_transformer),而不是直接將其插入電網。這樣,您和您的設備將必須同時觸摸*兩條*(而不是一根)帶電導體才能死亡或斷裂。有關詳細信息,請參見該帖子:http://electronics.stackexchange.com/questions/17496/how-is-using-a-transformer-for-isolation-safer-than-direct-connecting-to-the-p/17500
我想您的PC和示波器可修復的可能性很大。(如果幸運的話,您可能只需要更換保險絲)
我仍然不清楚V1是否直接處於電源電壓。僅在實際原理圖上顯示電壓將非常簡單。
切勿將示波器連接到帶電的電源!示波器的接地將為您服務!!!!!
EEVblog#279-如何不炸毀示波器:https://www.youtube.com/watch?v = xaELqAo4kkQ
五 答案:
Transistor
2016-09-26 00:39:15 UTC
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schematic

模擬該電路 –使用 CircuitLab sup>

創建的示意圖

圖1 a,b和c。

由於未隔離電路,因此電路的底線隨電源電壓一起移動。

    在正半週期(b)上,M2的底部通常保持在中性電壓之上約0.7V。由於它已連接至市電接地,因此比地面高0.7V。由於示波器和PC的接地電阻比二極管低,因此電流將流過它們而不是二極管。如果電纜電阻足夠高以限制電流,則設備可能會承受0.7 V電壓。
  • 在負半週期(c)上,M3的底部被拉至-170 V峰值(如果您使用120 V電源)。 PC /示波器接地會流過大電流,因為這會導致接地短路。該電流可能燒毀了它流經的PCB上的幾條接地線。一旦它們消失了,電壓將被施加到芯片等上,並且它們也被破壞了。

這是一個艱難的教訓,所以要好好學習。確保您了解上述說明的邏輯。如果可以的話,您會比在收費課程中了解到更多的設備更換成本。


由於EE.SE經常出現在電源電路上使用示波器的問題,因此以下內容可能會有幫助。

enter image description here enter image description here

圖1和2。Fluke示波器和探頭套件。注意絕緣的“ BNC”連接器和引線,包括接地夾引線上的黑色插頭(該插頭插入探頭的側面)。儀錶帶有一個PSU插孔,直到插入裸露的金屬後,才與內部進行接觸。光學串行端口在示波器側面可見。

諸如圖2中的示波器之類的儀器是完全絕緣的。結果,示波器接地可以連接到所研究電路的任何點,包括圖1的整流負線。即使在充電時,設備也與電源接地完全隔離。唯一需要注意的一點是,隨附的A和B通道探頭的接地夾沒有連接到兩個不同的電位。

soosai steven
2016-09-26 00:22:02 UTC
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所示電路為交流市電,沒有任何隔離。使用萬用表測量Vgs是安全的,因為萬用表相對於電源“浮動”。

但是PC沒有浮動。PC通常具有接地的外殼,這意味著USB連接器上的金屬屏蔽層也通過PC外殼接地到主電源。

因此,將USB示波器連接到電源連接電路不可避免地會造成災難性的後果。完成此操作後,電源電壓會將電流推入PC機殼(或USB數據線,具體取決於所連接的探頭),從而將其返回地面。

所有主電源鏈接電路必須由浮動設備檢測。如果您使用筆記本電腦而不是PC可能會比較安全,但是它也不是那麼安全,除非您真正隔離了筆記本電腦周圍的所有東西並確保筆記本電腦確實相對於地面漂浮。

_“所有乾線連接的電路必須由浮動設備檢測。” _-**請注意,這會將整個相關設備置於乾線電位。觸摸未絕緣的任何部分=死亡。**
我寧願這樣說:“所有喜歡電源的電路必須浮空,然後可以通過正確接地的設備進行測量”
我想您想說的是“所有主電源鏈接” ...無論如何,如果您已經浮動了電源鏈接電路,那麼實際上它不再是電源鏈接了。因此,測量設備是否接地的問題不再重要。
好奇心:首先將探頭的接地部分連接到電路是否會觸發[RCD](https://en.wikipedia.org/wiki/Residual-current_device)而不會造成(過多)傷害?
glen_geek
2016-09-26 20:48:45 UTC
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如此接近,卻是災難。 Web資源應仔細檢查,尤其是在涉及線電壓電路的地方。應該通知Circuit-Lab,他們已經發布了有保證的PC殺手,和可能的人員殺手published。這些昂貴的教訓永遠不會被那些倖存者所遺忘。
發現快速PWM會導致MOSFET過熱,而慢速PWM是解決方案,這對您表示敬意。將180K電阻減小到10K的電路版本也有所幫助。您的200Hz非常慢的PWM解決方案。也是一個不錯的解決方法。小心選擇頻率是線路頻率的倍數-例如,選擇240 Hz。線路頻率為60 Hz。將產生有趣的光學效果。
為了避免災難而對該電路的主要修改涉及將PWM源與MOSFET驅動器完全隔離,如下所示: enter image description here 還應注意謹慎選擇組件。必須對BR1進行額定電壓,以輕鬆獲取峰峰值線電壓。還必須將其額定為在相當大的淨空時通過燈電流,因為燈在冷時需要浪湧電流,直到達到工作溫度為止。二極管D1可以是小二極管,因為所需電流很小,但必須至少對峰值線路電壓進行額定。選擇峰峰值線電壓的額定電壓會更安全。
任何示波器探測此電路是一個“殺手scope”。我使用過的“示波器”無法承受任何地方的接地(0v參考) 除PWM源外,該電路的另一端。如果您的USB示波器具有規格表,請仔細查找其共模電壓限制。這告訴您在輸入電路的一部分出現故障之前,其輸入電路可以偏離地面多遠。有些只有幾伏。該電路將需要數百伏的共模範圍。始終假定“示波器的0v參考”直接接地,並且要記住,該電路的大部分接地後會導致嚴重故障。

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
2016-09-26 00:24:56 UTC
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了解鎢燈的溫度升高幅度較大,> 3200'C,NTC為10:1從冷到熱的電阻,因此,如果PWM脈衝以慢速或太快的速度運行,則Ipk可以達到燈泡額定電流的10倍或動態範圍大I ^ 2R = Pd

時,電阻損耗和FET RdsOn的電阻可能會變高

請注意,線路和中性線未標記,並且V +或V-均未接地,但我們知道中性線至少已在外部變壓器接地。因此,您可以毫不費力地將探頭接地線連接到整流線,而不必從中性線連接2個二極管。

在差分A-B模式下,需要兩個額定400v的10M探頭。

這實際上是重要的一點-“如今的孩子們”可能不一定了解真正的鎢絲可能表現得如何不同的複雜性。輻射冷卻,熱慣性與電阻的急劇波動相結合,雖然很有趣,但是卻不能構成簡單的等效電路。
Dmitry Grigoryev
2016-09-26 16:45:04 UTC
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考慮到您的PC為了挽救生命而犧牲了自己。

作為一個旁注,可以使用所謂的隔離式USB集線器進行此類測量: enter image description here

這允許您的PC(通常已接地且可以安全觸摸)與可能會帶電的USB示波器等設備之間形成幾kV的電壓。當然,您仍然應該知道自己在做什麼(例如,僅在斷開電源並且所有HV帽已放電時才觸摸示波器)。

嗯,我懷疑它們是為此目的而設計的。我認為它們的目的是打破設備之間的接地環路,而不是故意連接到電源。它看起來仍然很致命。
@Transistor那麼您將如何用示波器檢查OP的電路?
我會使用Fluke Scopemeter之類的東西,它是完全隔離且防手指碰碰的(PSU插孔是防觸碰的,並且外殼的額定值適當)。“ GND”輸入可以連接到電路上的任何位置。選項2是進行差分測量。我同意,如果小信號被電源電壓淹沒,這將很困難。現場底盤示波器的主題之前已經在這裡討論過,我已經看過它,並且感到非常不舒服。我想知道任何PicoScope系列產品提供帶有完全絕緣探頭的隔離輸入設備嗎?
@Transistor絕對是為此目的而設計的-不一定專門針對廉價的玩具USB示波器,而是通常用於保護任何上游設備不受可能產生HV電位的現場設備的侵害。這是指定4kV隔離度的工業級隔離USB集線器-OP的測試可能仍會破壞示波器和集線器,但它將保護上游PC。這些通常用於通過保留故障設備來防止關鍵任務升級系統的級聯故障。
話雖如此,它肯定不會挽救被誤導的實驗者使用危險電路殺死自己,因此在這方面,它實際上絲毫沒有提供任何保護。這實際上不是解決不知道應該在何處以及不應該粘探針的問題的解決方案。


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