用错电源线导致炸机
0 2023-09-01

用错电源线导致炸机

这天隔壁桌同事王工正在用示波器测试板子,板子上电之后,示波器的探头炸了!

原来他正在用示波器探头测量市电整流后的310V电压,电源线是3芯带接地的电源线,而实验室的插座都是已经良好接地的

示波器本来用的是2芯(去掉接地插片)的电源线。

普通国标插头的最上面一个插片是接地线,是接大地的,而市电的零线实际上在发电厂端也是接大地的。可以认为3芯插头最上面的接地插片是和零线等同的,实际可能会根据不同负荷有3-10几伏的电压差。

原理分析

下图简单画了个同事用示波器测量板子的示意图。

那么示波器按图中接入待测电路的后,发生了什么呢?

因为3芯电源线最上面的插片是接零线的,当探头接入待测电路后,交流电的正半周时,电流流向如下图:

上图,交流电正半周时,电流流向无异常,市电通过示波器的接地探头回流到零线,接下来再看看,交流电的负半周时电流流向,如下图:

因为3芯电源线最上面的插片是同零线等电位的,可以据此画出上图的交流电负半周的电流流向,可以看出,市电火零线被短路了,火零线之间只有一个二极管的阻抗。再加上王工的这块板子上的保险管被焊锡丝给短接了,所以出现了上面说的炸机现象。

如何避免

为了避免这个问题,我们可以用隔离变压器供电,或者将电源线的接地线给拔掉,但这样做可能会有以下问题,示波器的金属部分一般都是和3芯线接地线相连的,当你把3芯线的接地插片给断开后,如下图:

因为接地的断开,两个Y电容的中点会带有110V的电压,因此当人触摸到示波器的金属部分会有瞬间被放电的感觉。

最好的方法是使用高压差分探头,前提是不差钱。而且上电测量前,如果不了解电路的话,最好用万用表测量下待测电路的地和示波器探头的地之间有没有电压差,如果测量结果不为零,则不能用示波器的地线直接夹在待测电路板上的地。

而且如果这样做的话,触摸到示波器的金属部分会有触电风险,因为示波器的地线夹和示波器的金属部分是相连的,一旦地线夹夹在待测电路板上的热地,示波器的金属部分同样会带电

总结

交流电源的零线是在变电所接地的,示波器探头的GND是通过大地连接到远端变电所的零线。此时被测设备如果没有用隔离变压器隔离,那么电流会通过示波器探头GND流向大地,造成板子或者示波器的损坏。

最简单的方法大概就是2芯电源线,这样就不会烧板子或者示波器了。


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