[導(dǎo)讀]示波器接地問(wèn)題
用錯(cuò)電源線(xiàn)導(dǎo)致炸機(jī)
這天，隔壁桌同事王工正在用示波器測(cè)試板子，板子上電之后，示波器的探頭炸了！
原來(lái)，他正在用示波器探頭測(cè)量市電整流后的310V電壓，電源線(xiàn)是3芯帶接地的電源線(xiàn)，而實(shí)驗(yàn)室的插座都是已經(jīng)良好接地的。
示波器本來(lái)用的是2芯（去掉接地插片）的電源線(xiàn)。普通國(guó)標(biāo)插頭的最上面一個(gè)插片是接地線(xiàn)，是接大地的，而市電的零線(xiàn)實(shí)際上在發(fā)電廠(chǎng)端也是接大地的。可以認(rèn)為，3芯插頭最上面的接地插片是和零線(xiàn)等同的，實(shí)際可能會(huì)根據(jù)不同負(fù)荷有3-10幾伏的電壓差。
原理分析
下圖簡(jiǎn)單畫(huà)了個(gè)同事用示波器測(cè)量板子的示意圖：
那么，示波器按圖中接入待測(cè)電路的后，發(fā)生了什么呢？
因?yàn)?芯電源線(xiàn)最上面的插片是接零線(xiàn)的，當(dāng)探頭接入待測(cè)電路后，交流電的正半周時(shí)，電流流向如下圖：
上圖，交流電正半周時(shí)，電流流向無(wú)異常，市電通過(guò)示波器的接地探頭回流到零線(xiàn)，接下來(lái)再看看，交流電的負(fù)半周時(shí)電流流向，如下圖：
因?yàn)?芯電源線(xiàn)最上面的插片是同零線(xiàn)等電位的，可以據(jù)此畫(huà)出上圖的交流電負(fù)半周的電流流向，可以看出，市電火零線(xiàn)被短路了，火零線(xiàn)之間只有一個(gè)二極管的阻抗。再加上王工的這塊板子上的保險(xiǎn)管被焊錫絲給短接了，所以出現(xiàn)了上面說(shuō)的炸機(jī)現(xiàn)象。
如何避免？
為了避免這個(gè)問(wèn)題，我們可以用隔離變壓器供電，或者將電源線(xiàn)的接地線(xiàn)給拔掉，但這樣做可能會(huì)有以下問(wèn)題，示波器的金屬部分一般都是和3芯線(xiàn)接地線(xiàn)相連的，當(dāng)你把3芯線(xiàn)的接地插片給斷開(kāi)后，如下圖所示：
因?yàn)榻拥氐臄嚅_(kāi)，兩個(gè)Y電容的中點(diǎn)會(huì)帶有110V的電壓，因此當(dāng)人觸摸到示波器的金屬部分會(huì)有瞬間被放電的感覺(jué)。
最好的方法是使用高壓差分探頭，前提是不差錢(qián)。而且上電測(cè)量前，如果不了解電路的話(huà)，最好用萬(wàn)用表測(cè)量下待測(cè)電路的地和示波器探頭的地之間有沒(méi)有電壓差，如果測(cè)量結(jié)果不為零，則不能用示波器的地線(xiàn)直接夾在待測(cè)電路板上的地。
而且如果這樣做的話(huà)，觸摸到示波器的金屬部分會(huì)有觸電風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)槭静ㄆ鞯牡鼐€(xiàn)夾和示波器的金屬部分是相連的，一旦地線(xiàn)夾夾在待測(cè)電路板上的熱地，示波器的金屬部分同樣會(huì)帶電。
總結(jié)
交流電源的零線(xiàn)是在變電所接地的，示波器探頭的GND是通過(guò)大地連接到遠(yuǎn)端變電所的零線(xiàn)。此時(shí)被測(cè)設(shè)備如果沒(méi)有用隔離變壓器隔離，那么電流會(huì)通過(guò)示波器探頭GND流向大地，造成板子或者示波器的損壞。
最簡(jiǎn)單的方法大概就是2芯電源線(xiàn)，這樣就不會(huì)燒板子或者示波器了。
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