실수로 오실로스코프를 연결하여 학습하는 데 도움

PWM 신호로 램프를 어둡게하기 위해이 회로를 만들었습니다. MOSFET이 실제로 뜨거워지는 문제가있었습니다. 그래서 MOSFET 게이트에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알고 싶었습니다.

PWM 신호를 끄고 멀티 미터로 를 12V로 측정했습니다 . 이제 작은 USB 오실로스코프 (정격 20V로)를 연결하여 파형을 볼 수 있다고 확신합니다. Bammm, 불이 꺼지고 연결된 오실로스코프와 PC가 남았습니다.$V_{GS}$

나는 내 PC를 깨는 것이 매우 슬프다. 그러나 나는 무엇이 잘못되었는지 알아야하므로 여기에 있습니다.

핫 MOSFET 관련 문제 : PWM 주파수를 매우 높게 만드는 코드에 버그가있는 것으로 나타났습니다. 과열을 200Hz로 고정하고 디 머가 의도 한대로 작동하는 것으로 보입니다.

편집하다:

MOSFET : IXTQ40N50L2

광 커플러 : ILQ2

표시된 회로는 어떠한 종류의 절연없이 연결된 AC 주전원입니다. 멀티 미터가 주 전원 공급 장치와 관련하여 '부 동적'이므로 멀티 미터를 사용하여 Vgs를 측정하는 것이 안전합니다.

그러나 PC는 떠 다니지 않습니다. PC에는 일반적으로 접지 된 케이스가 있습니다. 즉, USB 커넥터의 금속 실드도 PC 케이스를 통해 주 전원 지점에 접지됩니다.

따라서 USB 오실로스코프를 주 연결 회로에 연결하는 것은 필연적으로 비참합니다. 이 작업이 완료되면 주 전압으로 인해 전류가 PC 케이스 (또는 USB 데이터 라인, 연결된 프로브에 따라 다름)에 접지로 되돌아갑니다.

모든 전원 연결 회로는 플로팅 장비로 계측해야합니다. PC 대신 랩톱을 사용하는 경우 안전 측면에있을 수 있지만 랩톱 주변의 모든 것을 실제로 절연시키고 랩톱이 실제로 바닥에 떠 다니지 않는 한 안전하지 않습니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

그림 1 a, b 및 c.

회로가 절연되어 있지 않기 때문에 회로의 하단 라인이 주 전압으로 움직입니다.

• 양의 반주기 (b)에서 M2의 바닥은 일반적으로 중성 전압보다 약 0.7V로 유지됩니다. 이것은 주 접지에 연결되어 있기 때문에 접지에서 0.7V입니다. 오실로스코프와 PC는 다이오드보다 접지에 대한 낮은 저항 경로를 제공하므로 전류는 다이오드가 아니라 이들을 통해 흐릅니다. 케이블 저항이 전류를 제한하기에 충분히 높은 경우 장비는 0.7V를 유지합니다.
• 음의 반주기 (c)에서 M3의 하단은 -170V 피크로 끌어옵니다 (120V 공급시). 접지는 단락을 제공하므로 PC / 오실로스코프 접지에서 높은 전류가 흐릅니다. 이 전류는 통과 한 PCB의 여러 접지 흔적을 태 웠을 가능성이 있습니다. 일단 그들이 사라지면 전압은 칩 등에 가해 졌을 것이고, 또한 파괴되었습니다.

힘든 교훈이므로 잘 배우십시오. 위 설명의 논리를 이해해야합니다. 그렇게 할 수 있다면, 유료 교육 과정에서하는 것보다 장비 교체 비용에 대해 더 많이 배웠을 것입니다.

주 회로에서 오실로스코프 사용 문제가 EE.SE에서 자주 발생하므로 다음이 도움이 될 수 있습니다.

그림 1 및 2. Fluke 스코프 미터 및 프로브 세트. 절연 된 "BNC"커넥터와 접지 클립 리드의 검은 색 플러그 (프로브 측면에 연결)를 포함한 리드를 참고하십시오. 이 미터에는 노출 된 금속을 삽입 한 후에야 내부 장치와 접촉하지 않는 PSU 잭이 제공됩니다. 광학 직렬 포트는 스코프 측면에서 볼 수 있습니다.

그림 2의 스코프 미터와 같은 계측기는 완전히 절연되어 있습니다. 결과적으로 스코프 접지는 그림 1의 정류 된 네거티브 라인을 포함하여 조사중인 회로의 임의의 지점에 연결될 수 있습니다. 충전시에도 장치는 주 접지와 완전히 분리됩니다. 감시 할 유일한 점은 제공된 A 및 B 채널 프로브의 접지 클립이 두 개의 다른 전위에 연결되어 있지 않다는 것입니다.

아주 가깝지만 재앙입니다. 특히 라인 전압 회로와 관련하여 웹 리소스를 다시 확인해야합니다. Circuit-Lab 은 보장 된 PC 킬러와 가능한 사람 킬러를 게시했음을 알려야합니다. 이 값 비싼 교훈은 살아남은 사람들에 의해 결코 잊혀지지 않습니다.
빠른 PWM으로 인해 고온 MOSfet이 발생하고 느린 PWM이 해결책이라는 것을 알게 된 여러분에게 도움이됩니다. 180K 저항을 10K로 낮추는 회로 개정도 다소 도움이 될 것입니다. 200Hz의 매우 느린 PWM 솔루션. 또한 적절한 해결 방법입니다. 여러 라인 주파수의 주파수를 선택하는 데주의하십시오 (예 : 240Hz 선택). 여기서 라인 주파수는 60Hz입니다. 재미있는 광학 효과를 줄 것입니다. 재난
을 피하기 위해이 회로의 주요 개정다음과 같이 MOSFET 드라이버에서 PWM 소스를 완전히 분리 해야합니다. 구성 요소를 신중하게 선택해야합니다. 피크 대 피크 라인 전압을 쉽게 가져 오려면 BR1의 전압이 정격이어야합니다. 램프는 작동 온도에 도달 할 때까지 차가울 때 서지 전류가 필요하기 때문에 상당한 헤드 룸에서 램프 전류를 통과하도록 정격을 설정해야합니다. 다이오드 D1은 전류가 거의 필요하지 않기 때문에 소형 다이오드 일 수 있지만 최소한 피크 라인 전압에 대해 정격이어야합니다. 피크 투 피크 라인 전압의 정격 전압을 선택하는 것이 더 안전합니다.
이 회로를 오실로스코프로 프로빙'스코프 킬러입니다. 내가 사용한 '스코프는 PWM 소스 이외의 다른 회로로의 접지 연결 (0v 참조)을 견딜 수 없었습니다. USB 오실로스코프에 사양서가있는 경우 공통 모드 전압 제한을 주의해서 찾으십시오 . 이것은 입력 회로의 일부가 고장 나기 전에 입력 회로가 접지에서 얼마나 멀리 벗어날 수 있는지 알려줍니다. 일부는 단지 몇 볼트입니다. 이 회로에는 수백 볼트의 공통 모드 범위가 필요합니다. '스코프의 0v 기준이 접지에 직접 연결되어 있다고 가정하고,이 회로의 대부분은 접지시 막대한 고장을 초래한다는 점을 항상 명심하십시오.

텅스텐 램프는> 3200'C의 큰 온도 상승과 10 : 1의 냉온 저항에서 NTC의 큰 온도 상승을 이해하므로 PWM 펄스가 느린 속도로 너무 빠르거나 너무 빠르면 Ipk가 10 배 전구 정격 전류에 도달하거나 큰 동적 손실 및 FET를 가질 수 있음을 이해하십시오. 저항이있는 RdsOn은 I ^ 2R = Pd로 더 따뜻해질 수 있습니다

라인과 중성선은로 표시되어 있지 않으며 V + 또는 V-도 접지되어 있지 않지만 중성선은 적어도 변압기 외부에 접지되어 있습니다. 따라서주의를 기울이지 않아도 프로브 접지를 중성선에서 2 개의 다이오드 방울 대신 정류 라인에 연결할 수 있습니다.

이를 위해서는 차동 AB 모드에서 400v 등급의 10M 프로브 2 개가 필요합니다.

생명을 구하기 위해 PC가 희생되었다고 생각하십시오.

참고로, 이러한 측정은 소위 분리 된 USB 허브를 사용하여 수행 할 수 있습니다.

이를 통해 PC (일반적으로 접지되어 안전하게 접촉 할 수 있음)와 USB 스코프와 같은 장비 사이에 몇 kV가 생길 수 있습니다. 물론, 현재하고있는 일을 여전히 알아야합니다 (예 : 전원이 차단되고 모든 HV 캡이 방전 된 경우에만 스코프를 만지십시오).