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[求助]示波器测量整流桥,电路板烧毁。

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发表于 2014-7-23 15:08 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-23 15:14 编辑 % V+ h5 |* H" d( l" i+ c# R& o* H
6 b; ^9 Q. B- L* ]
原理图如下:
$ L2 V8 N- _6 O4 y, A我在做个给LED供电的电源,原题图如下:
7 [% b; i) v/ E- ]- G, ~
* ]6 l8 Q# m  {. ^, Q$ X( k # u+ C* m7 k5 R4 I% H" J7 O

; }1 v' n8 m) |4 _: \  K% }" Z$ j& [% H2 Y
上面一路是220V AC输入,整流之后,直接给LED驱动芯片供电的,7 P* s; W# i- c  J. N( J2 k
下面一路是降压到12v再整流,给MCU控制芯片供电的。4 s8 S) V" M4 Y" @; ^
6 ?- p2 I2 X8 ^, i
请教几个问题:
/ M2 Q0 z! L/ N% D1.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?2 Q! I( r# C+ h. T) E- ^, s5 k
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。
0 f3 `$ n% f; Q+ h+ y* L$ W9 o8 S6 J2 }: I" p$ Z  l/ M
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。: m! Y- P8 V. o( C+ Q' B- v
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。
' O  L! G1 E3 I3 S/ |/ w) @0 Z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。。。
! P( F7 [+ v4 T1 O# J8 r8 |9 t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。+ K0 B- Y) I  U& F
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。。7 H/ O2 G- {( a2 G
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??
" J: i& y$ Z# [( H. D. M' Z* {% x
0 c# e; t: p, h7 Z* W2 s浮地一接大地,电位不同,会出问题??
- W0 C( z- [. s) ^7 J- `. J+ N: M* f& O. x; F
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?5 m( p/ H& t4 _1 F7 f
我看百度上有说用示波器观察整流桥波形的啊。
9 T: v' F& }( `/ a# Y* P0 r! {- z, r* i1 }4 |+ S" |6 C# l7 Q1 x3 e* k
; M2 V+ a+ `+ j' G1 M( J

, {' f) }% e: X6 Y0 S5 Q3.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。
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 楼主| 发表于 2014-7-23 22:14 | 只看该作者
本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-23 22:20 编辑
& W, ~$ {/ ^8 M5 m3 r% F
fallen 发表于 2014-7-23 15:55
! @  v+ e- ^$ W6 [重新编辑一下,因为我重新看了下你的问题。; b) @/ a, |' ?4 K
1 第一个问题,不会有干扰,请放心使用。
# Q4 w0 u3 ~% W! X. g5 y) S- M2 第二个问题,这个 ...
- Q$ y, N+ P9 W
0 Z8 _) a1 ^2 u3 h
多谢指点。
: f4 |% Y, e5 e还有问题我想继续讨论一下。
5 ?- u1 x# T5 W: ~9 S. g8 f) ~
" ?/ u" ?8 H7 N. R0 C) n, r1.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)5 M8 M, z; v8 v' ^- _
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。         
' E+ w* W  S' N% F& M: U
( ^; e' @9 L  ^9 V2 [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。
0 S0 r! R2 D  B/ ?. i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。
( D" F2 L0 N) B5 G4 _/ S! N  u0 s$ ?+ ~5 Y& P- e  i
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。' O( `  Q( d1 `; F9 d

2 Q- m8 g1 Y- Z3 P; s! x2 B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。
- l1 S1 f7 }, r2 p3 _+ y8 D; _; ^) u6 H% G& R; J
我测量了变压器的输入端,阻抗900R左右,正常。9 n/ d: Z9 X. _5 s5 @  ]# o# E
* s1 s; [/ Z( E. e1 Q
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。
9 a# y7 s4 x; N- h8 v! Y- D; K5 ?
" v$ @( P% h; ]0 |( o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?/ }) m. n6 f, {6 R% V" C( X
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。
2 S! Y2 I: O6 E4 g9 t! o4 D8 I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。
2 g( Z1 h4 @$ ^* A1 q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。
7 s7 Y3 H3 R# ~9 T% i, V3 O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?
: l5 p2 i  D6 ~2 r( z疑问6:在上电前将两个GND连接,是不是就不会发生问题。( X+ F. [6 n  J0 r& k: a
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。
% i7 |* s  [/ W! c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。3 D' \& |# N* {
220v ac /12v ac 10w 变压器输入端阻抗200多欧姆左右。
9 H6 I! \. a8 y+ l- W4 [( B. z2 T; q; @; a" m: Y; r
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。
3 H  R: @4 A* ]4 Y" s: e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。

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 楼主| 发表于 2014-7-24 15:07 | 只看该作者
本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-24 15:32 编辑 : r7 f/ L% C: g% I# o. ]
fallen 发表于 2014-7-24 11:13
1 ~9 e; R' ?' @! r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 ...。
+ ~" i. h, L, D- H) \5 S0 `2 [

' l8 T- ?/ ^6 l, y. k6 @
  H6 w) i: T) T" m1 `(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”
/ j4 @% _/ X* C3 h, N; q$ B0 E5 Y' D' t) H% t8 c
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?% P+ F8 z# a# W
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,
8 {. ~0 `7 O" y: b/ I  \* G: B' Y, N0 b

! E! o% S" Q. l8 ]( w( W4 G4 C+ f& {( b5 G/ D+ m
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。' L( D  B& {" q: o

( z" j: P  z( v; h+ ]7 i! p1 q% ~- V3 y
  u7 C: h( P! c: u& \) C+ q* V
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?
' q) W& Y/ m- H. d- M) O# |8 V' ?- n1 n- K* [* }
(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。
$ _4 L2 o  G9 `. i- c2 C
4 y$ ], O5 P  ?9 i5 A% A(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!!!!”
) T# y1 n- k/ [  Z& d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??+ a/ U' H$ C5 m  T: h  J3 R- Q& h* ~
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??
. \& O6 L( [# a; b% X3 d& f
  ?5 q; Z, |* T: L7 X对了,我再补充一点。如下图:4 }3 I# e5 j+ e7 h& ~4 M( Z3 \

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发表于 2014-7-24 11:13 | 只看该作者
Yu_Shuang 发表于 2014-7-23 22:14
- S1 j2 `+ \6 s9 h: {  Z多谢指点。
* `  J( C0 L3 j' B2 m  m/ ?还有问题我想继续讨论一下。
9 [% W: p- R2 E3 \- I3 M# F
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。0 H, m' X- ~. s$ Q8 i; h
疑问2 : 不是浮地造成的2 n$ Y  _% [2 U! c
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
; F8 g; V0 K! f( \6 X2 }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。
' C% Z0 k  D# |: p6 _  @3 I1 P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。, U. G" A$ H3 Y" N8 _) h$ Q9 I
疑问6  : 是哪两个GND?7 p/ C- \) |" S: w
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。& D2 W* V) d) b' ?. B/ K* y
4 J' N/ N% d/ B1 n
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!!!!
4 o& V9 X" [- |! z* @5 I# T

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发表于 2014-7-23 15:55 | 只看该作者
本帖最后由 fallen 于 2014-7-23 17:35 编辑 . u* X9 c0 s8 c0 }" i3 F$ ?

  X* ^: v2 Q$ Q. |重新编辑一下,因为我重新看了下你的问题。- E. l4 z9 X5 B0 D# H  V
1 第一个问题,不会有干扰,请放心使用。
9 f/ \; {' I5 n- h( _+ s) J2 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。( b& @' Z( N, d' _
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。

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发表于 2014-7-24 09:00 | 只看该作者
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。( p/ h3 J2 J: ^3 G7 Z% V
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。
6 v1 O9 O# M& X: u& C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!

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 楼主| 发表于 2014-7-24 09:38 | 只看该作者
本帖最后由 Yu_Shuang 于 2014-7-24 09:40 编辑
/ ?4 e3 K* G% F7 y1 S5 M
eagle 发表于 2014-7-24 09:00
  y0 c1 q7 }3 z: H1 b: X4 k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。
4 J. d. M: M4 Q( |$ {0 N你这个问题,跟示波器的GND是大地 ...

$ m  W$ |6 I, v8 b4 r- R2 h8 A+ x, |9 h" L/ I
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。8 S9 K: i2 _2 t5 u
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。
7 i# B4 f' e! l! g. G5 n% q
4 F  H5 @$ @6 f! e2 i7 C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。
- N2 ?! v6 p; c' ]3 n是否介意把你的观点共享出来?解答一下我的这些疑惑呢?

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发表于 2014-7-24 12:28 | 只看该作者
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。

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8#
发表于 2014-7-24 12:32 | 只看该作者
还有D2反相恢复时间越短效率越高。

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发表于 2014-7-24 15:30 | 只看该作者
Yu_Shuang 发表于 2014-7-24 15:07
% ~' n+ x3 ~9 s. S) \2 N(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” ...

* S  k7 }3 t+ O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。) M1 V2 h; ]+ L# x
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。
; Z$ o  x0 x" B& h0 f4 s( I# b7 C
* p% s6 L* P* ?. N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。: {3 F$ r/ x% {6 V# L

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 楼主| 发表于 2014-7-24 15:41 | 只看该作者
fallen 发表于 2014-7-24 15:30; I: r4 z( y2 N; [/ f+ E
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。
7 S1 p/ G6 B) E8 ~8 O: e前提是浮地和高压 ...
5 {( G: i# k  z: K% B9 d1 h
嗯,我用MCU的DA输出模拟电压,来控制U1的使能,2 ?+ s( a' ?) ?" n
我认为MCU当然要和U1共地。
3 `; H9 `" d( M- J
/ G; D$ D$ v' n: E. i而U2电源芯片是给MCU供电的,当然也要和MCU共地,
- @# k* X& f* f; \: z因此,我认为:PGND 和MCU的DGND,应该是通过0R电阻R6连接的。
4 }4 M& ~, G7 z; Q( g7 Q; W; D* I3 I& A0 f0 [" h; G

! M' r- H9 I' |; r- y8 ?! m
6 J. E- m5 ^$ ]" X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?

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 楼主| 发表于 2014-7-24 15:45 | 只看该作者
还有,MCU如何跟U1公用一套电源系统呢?
4 K4 ?" G3 K5 w( I: ]- i4 ^我理解你的意思是不是如下所述:
( O+ Q3 |9 e4 q* M1 ]) X" I: I( I+ [3 K, H) Y# q
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?
) U( X/ e; c1 l+ [' H- Z) W1 f: r' i' U
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。! ~0 t# T; I, W2 \

* @2 j6 `1 p& g: G8 n

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 楼主| 发表于 2014-7-24 15:47 | 只看该作者
哦。我明白了,你的意思是,MCU给U1的控制信号,用光耦隔离。. y- X5 m2 A. d, Q
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。

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 楼主| 发表于 2014-7-24 15:49 | 只看该作者
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?

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发表于 2014-7-24 15:50 | 只看该作者
Yu_Shuang 发表于 2014-7-24 15:41  D; D( F0 P& A
嗯,我用MCU的DA输出模拟电压,来控制U1的使能,- A* d2 G4 I: F' k8 j: r" l
我认为MCU当然要和U1共地。

* F0 r7 f5 \; p说了那么多,你还不明白?6 m6 t; ~0 i4 q' c4 r; b
你的U1用的是高压电,对吧!
# m1 i- }' q! h$ m! U你的MCU用的是变压器转的3.3V,对吧。你认为可以供GND?
' i& J( q( w- \  v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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