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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 9 _0 C% F5 Z4 x+ H2 }, |

1 h7 q4 `0 P! n0 a) G- Y! M% X原理图如下:
* U- x% e' \0 j  y4 E' O# s我在做个给LED供电的电源,原题图如下:+ b: H4 K; {% P+ N0 ]: U8 ~1 X
! B- \6 Y$ `( Q4 H; v

: |7 u0 v2 d2 i. Y) I# `+ E4 a3 C: n5 W6 J+ r

6 c7 i+ v7 z: R! \$ E上面一路是220V AC输入,整流之后,直接给LED驱动芯片供电的,
$ w8 K' ~8 a. g1 W7 M$ P& e% v! p( `下面一路是降压到12v再整流,给MCU控制芯片供电的。
  d3 v+ H1 [+ A8 R7 m( A. f" g% Q7 i. ?
请教几个问题:" Z$ i- q. m% Z+ p2 F
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?0 [( P4 k4 ]; C" ^# g, w( }* Q$ ]
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。/ f# Y4 g+ b5 c7 _: N5 Y

, a" \$ }: J6 W2.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。
# ]8 z1 q- H- k. I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。
# X+ H# ~0 C7 n& |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。。。
  \1 y. d* i5 B$ A; i6 O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。
" Q4 s- ~- Y6 {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。。1 q. j" b8 @- P* c; T$ t" |: u
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??- I# f/ K. d$ _! T* @
& G* u+ C; m2 _: ~! n+ V
浮地一接大地,电位不同,会出问题??1 o2 U5 c, [9 F
% m$ B1 V- Q% r; b1 z7 Q
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?- K- _  z0 }, K* w" t% H% |5 B; _) O
我看百度上有说用示波器观察整流桥波形的啊。
$ Y  F* w' `) P! e$ S% K, B4 t
% y1 X$ I$ B) d9 m% Z% p! o: g# o& D! A% V% [2 O4 ]
2 b) H0 W0 a2 q
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。
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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 , |. ]' t4 X1 C* P% }- P
fallen 发表于 2014-7-23 15:55: [. T4 T  k# y2 U8 L* k% F
重新编辑一下,因为我重新看了下你的问题。
" s+ ]8 b9 Y  W1 第一个问题,不会有干扰,请放心使用。" X2 _6 U( g. i. c. |/ I
2 第二个问题,这个 ...
( C. s( |  R. }+ O2 P
% Z! O! W1 G& U9 P
多谢指点。
7 R6 c5 x% ~' B" Z  Y  e2 K还有问题我想继续讨论一下。
3 g# J, z1 W5 r" P) e4 D2 t; D  q( k
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), b, e6 D! {( U& ]2 V/ u
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。         
, i. J" a0 V1 Y% t4 ?% ~& x3 L. T/ o( N
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 X' C6 ]  y0 ?# O7 T. y  {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。3 `: V4 ^9 P. ^7 |9 E# @& w! Y
( K- m, N( a7 A3 q) Q7 O. j
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。
0 h5 \* B$ |, S; g, ?) X+ o/ R* d5 \( L$ \2 ~( \" w
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。# E- A' A) A2 l; U
' F/ t* c1 _6 z+ \7 B8 h
我测量了变压器的输入端,阻抗900R左右,正常。2 g0 [- k# A; O1 v, [  m2 h

$ H) z7 p; y0 K% F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。% v4 s+ j3 h# T# q$ @* V

* x5 R) O1 y- [0 B1 D' [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?
; x8 P9 j$ y  Q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。  C- A* g8 ^7 m& r3 G. u
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。
9 i  h% z" O# z6 N+ B3 t: C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。
3 N" E( H1 _0 s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?, Z" W. _: L6 w
疑问6:在上电前将两个GND连接,是不是就不会发生问题。
; t" }; j2 g; ]" G% P+ d' B, s. `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。
0 G1 n' g: A% R- L* H3 Y- Z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。
; m2 W6 W. e/ ]) h! Z220v ac /12v ac 10w 变压器输入端阻抗200多欧姆左右。: }4 Q7 x- R* ]) O( [1 S
' g: c, p* m- |9 v" Z$ s: z' }
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。
6 ^! c: z0 Y/ d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 : N3 E$ `) h1 v0 a
fallen 发表于 2014-7-24 11:13  d6 O8 X& z: K
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 ...。

0 B* m5 Q3 ?* V# Z* B1 A1 J; x+ V

' T& G0 b' r( f! z3 @" f: W3 E3 g(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”+ i2 P. h! q+ a" ~
% n3 q2 s( w5 E5 K2 y! E) I; ^
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?
/ s: x9 o  d8 I! Z5 ]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 i- i# t& f% f+ D8 B/ s0 x4 c! ?

% a" \* o. j9 s
1 L" _: v) r; j. }
8 r% J& c4 z% m% a' F/ Z: \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。
6 G9 d; _  D3 ]' p: ?* `
: t6 ^4 e# j: C: o4 U( m# }2 C/ o" J9 k% `
. @0 z- K1 e7 X2 X2 q
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?' E% [' Q/ _& R/ z2 z0 E0 P& O

0 t3 {) q5 B( N: x6 v1 o( B(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。
+ f$ O$ p8 r; b0 [1 S, Q
- w0 p! v2 L5 Y3 B7 t; ~(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!!!!”" y% e; W- J3 D# O1 e
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??
! S( g5 t- m- H; q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??
9 ]" d+ E! d, w, B1 E0 S; q8 u; U& Y4 s. _
对了,我再补充一点。如下图:: E4 M& J+ d; y

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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. T0 \# x6 G9 F  ], G# A8 L, H  `
多谢指点。* @+ D9 K  B: ?9 H0 l, W6 `
还有问题我想继续讨论一下。
9 u) ~# j) O! }6 y2 o: i
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。8 ~4 o4 l, x8 g' T
疑问2 : 不是浮地造成的
" A; `* I# M6 ~3 v" K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
8 n, P) b9 I. I* n" S, K4 y) d( `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。) Z7 K- `4 m% b. b0 y; w* e. w
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。, M" i* O6 h4 O  Z0 @* t% a: i  J7 D
疑问6  : 是哪两个GND?8 R. I8 R# U; U. ]; \
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。) Z7 x6 }- r8 M# W
* x% H" m2 o9 r  f7 V
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!!!!8 J( R& z) s( v  [9 [4 O4 k4 e

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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
0 Q5 n, }# A' U0 H
/ i( S( J( [( K& ?: ~重新编辑一下,因为我重新看了下你的问题。
2 R2 Y. Z9 s/ h7 B$ S1 第一个问题,不会有干扰,请放心使用。
+ @# ?( r: S, P2 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。8 s! E" d7 t' L% O" I! W7 _
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。$ Z0 I* O) c% I
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。( x4 q: T# J' K
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
( `) T% U! \% y$ ~% M% T
eagle 发表于 2014-7-24 09:00
' y) M; ?9 I8 G, r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 u# C/ D, r5 X4 @5 m! W( b
你这个问题,跟示波器的GND是大地 ...
* y9 E6 [3 ]+ D+ }* w

( M* V/ y! c  g- E( B; Y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。- h0 M* I" }6 N- K  i
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。9 G; t0 t# |; Q: {

. Q+ v& B) l( W8 @/ }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。1 @2 B: R5 e* s  _# s5 l- b, \# ~5 i
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
7 a( }: b. I" x1 ]( @(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” ...
  _2 _; C# w5 B5 A1 v0 l& Q  |
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。! `$ N1 o9 C7 J  N' Y' \
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。' x) w( H5 q2 _! `; S- y9 Z2 S' @2 j

# h% i" g' D3 _" T, h& i, H& S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。: K* \" O+ H$ A5 B6 x

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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
: _" y( G2 v" g# k* b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。
$ T$ y: s% S/ z% E8 g前提是浮地和高压 ...

- E! ]5 Y# o; d2 M嗯,我用MCU的DA输出模拟电压,来控制U1的使能,
( j. O7 @# t  U6 f" k  D& X我认为MCU当然要和U1共地。
) w5 S6 ?4 b0 Q* H7 s8 ~! _$ ], B  B; j, z& u; O
而U2电源芯片是给MCU供电的,当然也要和MCU共地,  [8 {. x" O- V1 w9 R- l% D
因此,我认为:PGND 和MCU的DGND,应该是通过0R电阻R6连接的。
+ M: ^* {+ w0 |8 G% _4 k, {* P$ b! J' [* i

( m6 h. A- F8 q8 C4 n3 ~! G
: M- C' }( T* L- Y2 u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?
8 L6 ~" |% _  C8 @1 l我理解你的意思是不是如下所述:
. e* y8 z, i; q! Z
8 a3 l5 ~" [) w) r3 O1.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?+ Y$ Q3 |% F; u3 h; P+ E* U8 R6 P

* i1 [& E3 E- L; T2.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。
) W8 D' f1 y! L6 b$ ~1 g2 U- e0 Y8 c: p" |  \

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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。% z* Z" i% C- r1 L6 W; r; ]' o5 b0 |
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. X+ X) E2 \( v: S" m* g& B
嗯,我用MCU的DA输出模拟电压,来控制U1的使能,( G# t& \. t! X* w5 ]
我认为MCU当然要和U1共地。

# P& f7 z- Y3 \  Q3 Z说了那么多,你还不明白?; s  r  G- F5 G4 `5 s
你的U1用的是高压电,对吧!
) ^9 f' O% d# ]" T" L1 o! O你的MCU用的是变压器转的3.3V,对吧。你认为可以供GND?1 L6 U! y& R* t4 m. z6 W. J
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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