Допоможіть навчитися з помилки підключення осцилографа

Я побудував цю схему, щоб затемнити лампу з ШІМ-сигналом. У нього виникло питання, коли MOSFET стає дуже гарячим. Тож я хотів знати, що відбувається на воротах MOSFET.

Я вимкнув ШІМ-сигнал і за допомогою свого мультиметра виміряв як 12V. Тепер впевнений, що я можу роздивитись форму хвилі за допомогою свого маленького USB-осцилографа (оцінено до 20 В), я підключив його. Bammm, світильники згасають, і мені залишається цегляний осцилограф і ПК, які були підключені до нього.$V_{GS}$

Мені дуже сумно, що зламав комп'ютер. Однак я маю знати, що пішло не так, щоб я тут.

Про проблему з гарячим MOSFET: виявляється, помилка в коді зробила частоту ШІМ дуже високою. Упевнившись, що він був 200 ГГц, зафіксовано перегрів, і диммер, здається, працює так, як було призначено зараз.

редагувати:

MOSFET: IXTQ40N50L2

Опто-з'єднувач: ILQ2

Показана схема - мережа змінного струму, підключена без будь-якого виду ізоляції. Вимірювання Vgs за допомогою мультиметра є безпечним, оскільки мультиметр "плаває" щодо електромережі.

Але ПК не плаває. Зазвичай ПК має заземлений корпус, тобто металевий щит на USB-роз'ємі також заземлений до точки живлення через корпус ПК.

Таким чином, підключення USB-осцилографа до підключеної електричної мережі неминуче катастрофічно. Коли це зроблено, мережеве напруга підштовхне струм до корпусу ПК (або в лінії передачі даних USB, залежно від того, який зонд пов'язаний), щоб повернути його на землю.

Усі ланцюги підключення до мережі повинні бути забезпечені плаваючим обладнанням. Ви можете бути в безпеці, якщо ви використовували ноутбук замість ПК, але його не так вже й безпечно, якщо ви справді не ізолювали все навколо ноутбука і переконалися, що ваш ноутбук дійсно плаває по відношенню до землі.

^{імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab}

Малюнок 1 a, b і c.

Оскільки схема не ізольована, нижня лінія ланцюга рухається навколо напруги мережі.

• На позитивних півциклах (b) дно М2, як правило, утримується на рівні приблизно 0,7 В над нейтральною напругою. Оскільки це підключено до електромережі - це 0,7 В над землею. Оскільки осцилоскоп і ПК забезпечують менший шлях опору до землі, ніж діод, через них буде протікати струм, а не діод. Ваше обладнання може вижити 0,7 В, якщо опір кабелю досить високий, щоб обмежити струм.
• На від'ємних півциклах (с) дно М3 підтягується до -170 В піку (якщо ви живитесь на 120 В). Сильний струм буде надходити з ПК / осцилоскопа, оскільки він забезпечує коротке замикання від землі. Цей струм, ймовірно, спалив кілька наземних слідів на друкованих плат, через які він пробіг. Як тільки їх не було, напруга була б застосована до мікросхем тощо, і вони також були знищені.

Це важке заняття, тому добре його засвоїти. Переконайтесь, що ви розумієте логіку пояснення вище. Якщо ви можете це зробити, ви дізналися більше про вартість заміни обладнання, ніж багато хто на платних курсах.

Оскільки проблема використання осцилоскопів на електричних мережах часто виникає на EE.SE, наступне може допомогти.

Малюнки 1 та 2. Набір спектрометра та зонда Fluke. Зверніть увагу на ізольований роз'єм "BNC" та виводи, включаючи чорну штепсельну вилку на кабелі заземлення (який підключається до бокового зонда). Вимірювач оснащений роз'ємом для живлення, який не контактує з внутрішніми сторонами до моменту введення оголеного металу. На стороні області видимості є оптичний послідовний порт.

Інструменти, такі як сферометр на малюнку 2, повністю ізольовані. В результаті заземлення сфери може бути підключено до будь-якої точки досліджуваної ланцюга, включаючи випрямлену негативну лінію на малюнку 1. Навіть при зарядженні пристрій повністю ізолюється від мережевої мережі. Єдине, на що слід звернути увагу, - це те, що затискачі заземлення наданих зондів каналу A і B не з'єднані з двома різними потенціалами.

Так близько, все ж лихо. Веб-ресурси слід перевірити двічі, особливо це стосується лінійних напруг. Circuit-Lab слід попередити, що вони опублікували гарантованого вбивцю ПК та можливого вбивця людей. Ці дорогі уроки ніколи не забувають ті, хто виживає.
Кудо вам для виявлення того, що швидкий ШІМ викликає гарячий MOSfet, а повільний ШІМ - це рішення. Перегляд схеми, яка зменшує резистор 180K до 10K, також допоможе дещо. Ваше рішення дуже повільного ШІМ 200 ГГц. це також гідна робота. Будьте уважні до вибору частот, кратних частоті ліній - наприклад, вибору 240 Гц. де частота лінії становить 60 Гц. дасть цікавий оптичний ефект.
Основна редакція цієї схеми, щоб уникнути катастрофпередбачає повну ізоляцію джерела ШІМ від драйвера MOSFET, як-от так: Слід також подбати про ретельний вибір компонента. BR1 повинен бути розрахований на напругу, щоб легко приймати напругу лінії "пік-пік". Його також слід оцінювати, щоб пропускати струм лампи з деяким значним розміром, оскільки лампам потрібен струм високого струму при холоді, поки вони не досягнуть робочої температури. Діод D1 може бути невеликим діодом, тому що від нього потрібно невеликий струм, але його потрібно оцінювати як мінімум для пікової напруги. Було б безпечніше обрати напругу від максимальної напруги до лінії піку.
Зондування цієї схеми будь-яким осцилографомє "вбивцею. Немає "сфери", яку я використав, не витримував його заземлення (посилання 0v), що йде до будь-якої частини цієї схеми, крім джерела ШІМ. Якщо у вашого USB-осцилографа є специфікація, уважно знайдіть його межу напруги загального режиму . Це говорить вам про те, наскільки далеко від землі його вхідна схема може відхилятися до того, як якась її частина вийде з ладу. Деякі - лише кілька вольт. Цей ланцюг потребує сотень вольт загального діапазону. Завжди вважайте, що 0v посилання на область зв'язку підключено безпосередньо до землі, і завжди майте на увазі, що більшість частин цієї схеми призведе до вражаючої несправності при заземленні.

Зрозумійте, що вольфрамові лампи мають високий темп підйому> 3200 ° C і NTC 10: 1 опір холоду до гарячого, таким чином, якщо ШІМ імпульсує з низькою швидкістю або занадто швидко, Ipk може досягти 10-кратного струму лампочки або мати великі динамічні втрати і FET RdsOn з опором може нагріватися з I ^ 2R = Pd

Зауважте, що лінія та нейтраль не позначені, і ні V +, ні V- не є на землі, але ми знаємо, що нейтральний принаймні заземлений на зовнішньому трансформаторі. Таким чином, без догляду, ви можете підключити зонд землю до випрямленої лінії замість 2 крапель діода від нейтралі.

Для цього потрібні два 10М-зонди, оцінені на 400 В у диференційному режимі AB.

Подумайте, що ваш ПК приніс себе в жертву, щоб врятувати ваше життя.

Як сторонне позначення такі вимірювання можна проводити за допомогою так званих ізольованих USB-концентраторів:

Вони дозволяють здійснити кілька кВ між вашим ПК (який, як правило, заземлений і безпечний на дотик), та обладнанням, таким як прилади USB, які можуть стати живими. Звичайно, ви все-таки повинні знати, що ви робите (наприклад, торкайтеся сфери дії лише тоді, коли живлення відключено і всі ковпачки НВ розряджаються).