[求助]示波器测量整流桥，电路板烧毁。

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-23 15:08

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本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-23 15:14 编辑

原理图如下：
我在做个给LED供电的电源，原题图如下：

上面一路是220V AC输入，整流之后，直接给LED驱动芯片供电的，
下面一路是降压到12v再整流，给MCU控制芯片供电的。

请教几个问题：
1.由于上面一路给LED驱动芯片供电的，接了一个220uF的大电容，所以加电瞬间会有冲击，这个冲击会不会影响下面的MCU造成MCU烧毁？
变压器和电源芯片能不能起到隔离作用？电源芯片输入范围是8-40V DC，输出3.3V。如果有影响，如何防止。

2.我焊接的时候，焊接了红线左边的部分，想先调试一下两路整流的输出是否正常。
我想用示波器测量一下加电瞬间会不会有电压的冲击，将示波器设置成触发模式，信号线分别接到上图中1，2两端。
一加电，从电路板输入到扼流圈之间的PCB走线，直接爆炸飞出。。。两次都是如此。废了两块板了。。。
第一次爆炸，没有想到是因为接了示波器的原因，第二版的时候，一个一个焊接，在接示波器之前，两路整流桥输出都正常。
当我再一次接上示波器想看一下加电瞬间情况的时候，又发生了电路板走线爆表。。
请问，这是什么原因呢。难道是因为我220V AC输入，整流之后的GND是浮地的原因么？示波器的地是大地？？

浮地一接大地，电位不同，会出问题？？

我PCB走线在40mil以上，没有4、5A以上的电流，不会把走线炸飞，这么大的电流，是怎么产生的呢。。。为什么不能在整流桥两端接示波器测量呢？
我看百度上有说用示波器观察整流桥波形的啊。

3.普通适配器，220V，两线输入，降压到5V，12V的地，是不是也是浮地？我现在都不敢接jtag了。也不敢把变压器输出接到后面的mcu电源了。。正在研究中，有没有做过电源的高手指点一下迷津。

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-23 22:14

本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-23 22:20 编辑

fallen 发表于 2014-7-23 15:55; x; T' t* f: L
重新编辑一下，因为我重新看了下你的问题。( L& \ ^' u3 d" z& T- d
1 第一个问题，不会有干扰，请放心使用。: L% ]. F1 ^/ A* a, y7 c
2 第二个问题，这个 ...

多谢指点。
还有问题我想继续讨论一下。

1.第一板，我把两个整流圈的输出用万用表测试通过以后（上端311V DC，下端整流输出16V DC）
然后我将3.3v输出端的0R电阻焊接，加电之后，MCU烧坏，我怀疑是加电时的过冲，又或者是由于MCU部分焊接有问题，当时我没有确定问题出去哪里，怀疑是不是加电时给大电容充电引起的过冲，这部分理论我不是很懂，只是猜测。所以我用示波器测量下路整流桥的输出，想看一下加电瞬间的电压是否有大的跳变，造成MCU烧坏。

我将示波器的探针接到整流桥输出+级，GND接到-端。示波器的探针和GND之间，用万用表欧姆档测量，阻抗9MR左右，觉得应该可以测量。
可是一加电，走线被烧的直接爆炸飞出PCB板。线宽50mil。保险丝是250V 2A的自恢复，看来也还没来得及反应。

我量了一下变压器输入端阻抗，短路，不知道是之前就坏的，还是因为烧坏了才短路的。这个我在焊接之前忘记测量了。

到第二板时，我从电源输入端一个元件一个元件焊接，然后逐个测量。

我测量了变压器的输入端，阻抗900R左右，正常。

在焊接完两个整流桥，并且测量输出都正确以后，我又将示波器接到下面整流桥的直流输出端。出现的现象就是如我在1楼所说，线路直接爆炸，都在同意位置，所以，我才推断，是由于接入了示波器引起的。但是原因我至今没有分析出来。

疑问1：是不是我板子是浮地，而示波器的探针GND端是大地，二者之间有电位差，我将示波器的大地接到浮地上，就出现问题呢？
疑问2：如果是浮地造成的，我接Jlink时，JLINK有大地，是不是也会发生同样的情况，所以我现在没有敢将变压器的输入直接接到后面的数电部分，我担心接上以后，将Jlink连上来，会又出问题。我现在使用直流源给后面的数电部分单独供电，用jtag调式，打算将功能调试完成后，再接变压器输出，那时再烧坏，就可确定在哪一端出的问题。
疑问3：如果使用三相电，将市电的大地从输入端引入，将大地接到整流桥输出的地，这样是不是就不会出现浮地了。
疑问4：如果是由于浮地和大地原因造成的。我觉得又不像。市面上很多开发板使用的5V，12V输出的 AC/DC适配器，都是两个插头的，220V交流输入，直流输出，按理说开发板的地都是浮地才对。但是也都可直接与jlink，电脑，以及其他设备连接，没有说先确认是浮地还是大地。这个地方我始终想不通。
疑问5：如果确实是一个浮地，一个大地的板子，上电之后，连接到一起，会不会发生一些问题？
疑问6：在上电前将两个GND连接，是不是就不会发生问题。
疑问7：针对你说的二次侧是否阻抗很小的问题。我说下我的看法。对于变压器而言，我测量了四个变压器。变压器是由电感线圈组成的，所以直流阻抗应该很小，或者短路。但是变压器作为一个负载，输入端应该有阻抗，不然会造成短路，所以我认为应该，变压器输入端应该是有阻抗的。
我测量之后，得到：220v ac /12v ac 5w 变压器输入端阻抗900欧姆左右。
220v ac /12v ac 10w 变压器输入端阻抗200多欧姆左右。

对于变压器输出端，应该视为电源，内阻应该尽量小，所以我认为，用万用表蜂鸣器档测量，应该短路。我试了一下，果然如此。输出端蜂鸣器都是响的。阻抗2R左右。
我没找分析出，我的问题到底出在哪里。。我暂时还不敢有下一步动作，还在分析中。

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-24 15:07

本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-24 15:32 编辑

fallen 发表于 2014-7-24 11:13
3 i% I+ D M+ K0 N6 m4 X$ t疑问1 ：你的板子就是浮地，示波器的探针的GND接大地（如果你用的是3PIN的插头的话）。浮地和大地之间连 ...。

（1）疑问1的最后，你说“浮地和大地之间连接是没有问题的，前提是浮地和高压没有短路或者阻抗很小”

问1：浮地和大地之间连接是没有问题，指的是是带电连接还是不带电连接呢？二者是否有区别？有些设备（如JLINK）使用时，会提醒不要带电插拔，是不是说要在上电前，将二者地相连，这样二者不管是否是浮地还是大地，都能保证零电势参考点相同。如果带电插拔，二者的地就有可能不同，因此可能烧坏设备。是这个道理么？
反映到我这个板子上，我现在已经把数电部分调试好，下面一路变压、整流、经电源芯片，3.3v输出也正常了。现在只是没把R38的0R电阻焊接上，

我担心一焊上，又把后面烧坏了，想还是先自己研究一下再说。应该如何确保隔离已做好？？仅仅用万用表测试输出，是不是无法确保变压器状态良好？因为：我上一板就是已经测试了整流输出正常，结果用示波器一连，想测试整流输出，结果一上电就爆了。是不是说：即使整流输出正常，也不能确保变压器隔离度良好？？或者说也不能确保能正常带载？这个问题我始终没有想明白，示波器两个探针直流阻抗9m，为什么不能连接到整流输出两端呢？还是因为我看到的只是表象，其实另有原因。有人说用示波器测量不要连接GND，不知道是什么道理。

问2：前提是浮地和高压没有短路或者阻抗很小。“阻抗很小”如何理解，是浮地和高压之间阻抗应该很小，还是应该很大？

（2）疑问6中两个GND,我指的就是一个是浮地，一个是大地的情况下。带电连接和加电前连接是否有区别。通过思考，我已经在（1）中举了jlink连接开发板的例子。

（3）“而且看你的图片，U1和U2的GND 连接在一起？如果是的话，你就重新打板吧！！！！”
这个结论确定吗？能不能具体解释下为什么U2和U1不能共地？？
我的控制电压，是U2提供给U1的，二者不共地的话，零点位点以谁为参考？？

对了，我再补充一点。如下图：

fallen · 发表于 2014-7-24 11:13

Yu_Shuang 发表于 2014-7-23 22:14
: I: g9 [ X2 x; ?; @/ u! D多谢指点。. x9 \: s5 X7 h' [$ E
还有问题我想继续讨论一下。

疑问1 ：你的板子就是浮地，示波器的探针的GND接大地（如果你用的是3PIN的插头的话）。浮地和大地之间连接是没有问题的，前提是浮地和高压没有短路或者阻抗很小。
疑问2 ：不是浮地造成的
疑问3  ：市电的GND就是大地，如果与板子的浮地连接在一起，那么不是浮地了
疑问4  ：还不错，终于想到这点了，关键的问题就是高压与二次侧的阻抗问题。
疑问5  ：低压没有问题，关键是高压如果和GND连接在一起了，产生巨大的破坏力。
疑问6  ：是哪两个GND?
疑问7  : 我之前说的是高压和二次测之间的阻抗，不是单独的阻抗。电源内阻应该足够小，这是对的，因为带载能力就强。

而且看你的图片，U1和U2的GND 连接在一起？如果是的话，你就重新打板吧！！！！

fallen · 发表于 2014-7-23 15:55

本帖最后由 fallen 于 2014-7-23 17:35 编辑

重新编辑一下，因为我重新看了下你的问题。
1 第一个问题，不会有干扰，请放心使用。
2 第二个问题，这个情况，按照道理应该是不会有问题的，因为你已经有了变压器隔离。请在上电之前，再次确认一下高压和二次侧有无短路或者阻抗很小。
3 第三个问题，是浮地，但是已经通过变压器隔离了，所以可以和大地直连。

eagle · 发表于 2014-7-24 09:00

看了一下，你的问题根源在变压器身上，把变压器的规格书拿出来瞧瞧吧。
你这个问题，跟示波器的GND是大地有关，但是根源点是变压器隔离度没做好，导致漏电。
而对于你上面那7个疑问，只能这样告诉你：你真的没有搞明白最基础的电路原理！

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-24 09:38

本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-24 09:40 编辑

eagle 发表于 2014-7-24 09:00( A0 \1 O7 z1 e% v
看了一下，你的问题根源在变压器身上，把变压器的规格书拿出来瞧瞧吧。
8 \' T* s# r% G4 d你这个问题，跟示波器的GND是大地 ...

确实。有些东西看书是看不来的，我确实有太多东西要学习，向各位虚心求教了。
我不是做电源的，电工基础只是大学课程里学过的，这块知识肯定是很薄弱，存在很多盲区。

这七个问题其实可能只是有个简单的本质问题我没有认识到，很可能一个问题解决了，其它问题都解决了。
是否介意把你的观点共享出来？解答一下我的这些疑惑呢？

zhanglaoye · 发表于 2014-7-24 12:28

你这样做单价多高。3.3V供电可以用buck电路做个非隔离供电电路，总成本要不了2元，而且可以和9910共地。我08年这种电路都是这样搞的。这3。3伏非隔离电路安森美有模板，参考改下就行。还有一般不要用示波器电压探头测试热地电路波形，如果是因为隔离变压器后会造成参数不符合实际工况，用有源探头，不过比较贵。

zhanglaoye · 发表于 2014-7-24 12:32

还有D2反相恢复时间越短效率越高。

fallen · 发表于 2014-7-24 15:30

Yu_Shuang 发表于 2014-7-24 15:07+ o$ T; q2 Q. ?* a: C* ?
（1）疑问1的最后，你说“浮地和大地之间连接是没有问题的，前提是浮地和高压没有短路或者阻抗很小” ...

疑问1 你的理解是正确，设备之间互联，要先连接GND，在连接其他信号，就是为了共地。
前提是浮地和高压没有短路或者阻抗很小。这句可能会有歧义，改成前提是浮地与高压之间没有短路以及阻抗很小，就是说高压和大地要绝缘。

第二点，这个结论确定。一个是高压的GND，一个是低压的GND，你为何能共地？你这个情况，要么MCU跟U1共用一套电源系统，MCU单独用阻容降压，要么按照你目前的情况，不共GND，用光耦隔离控制。

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-24 15:41

fallen 发表于 2014-7-24 15:30
$ s! h0 I' s$ ~% n$ d疑问1 你的理解是正确，设备之间互联，要先连接GND，在连接其他信号，就是为了共地。: w. }$ d: x! V- y3 p5 J: L& v/ w
前提是浮地和高压 ...

嗯，我用MCU的DA输出模拟电压，来控制U1的使能，
我认为MCU当然要和U1共地。

而U2电源芯片是给MCU供电的，当然也要和MCU共地，
因此，我认为：PGND 和MCU的DGND，应该是通过0R电阻R6连接的。

如果不是如此，MCU提供给U1的控制电压和使能信号，如何能识别？

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-24 15:45

还有，MCU如何跟U1公用一套电源系统呢？
我理解你的意思是不是如下所述：

1.去掉下面的变压器和整流，直保留上面一路，311V输出后，用阻容网络分压，供给U2电源芯片，输出3.3V，给MCU供电。对么？

2.光耦隔离的方案我没有想清楚是如何做的。能否具体谈一谈，我这个板子MCU部分倒是用光耦做了板外的开关量控制。

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-24 15:47

哦。我明白了，你的意思是，MCU给U1的控制信号，用光耦隔离。
但是我的控制电压其实是一个MCU片内DAC输出的一个模拟量，用光耦不好实现。

Yu_Shuang · 发表于 2014-7-24 15:49

另外你说的公用一套电源系统，是否是7楼所说的buck电路非隔离电源系统？

fallen · 发表于 2014-7-24 15:50

Yu_Shuang 发表于 2014-7-24 15:417 {7 U+ q" V" [1 g
嗯，我用MCU的DA输出模拟电压，来控制U1的使能，) z' u8 N) U! c* j
我认为MCU当然要和U1共地。

说了那么多，你还不明白？
你的U1用的是高压电，对吧!
你的MCU用的是变压器转的3.3V,对吧。你认为可以供GND？
我刚刚已经回复你了如何解决不这个问题，要么共用一套电源系统，要么用光耦隔离控制。

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