Почему мой осциллограф отключил мою УЗО?

Я пытался исследовать интерфейс SPI на измерителе линии электропередачи (типичная модель, которая измеряет напряжение, частоту, ампер, ватт).

Я открыл модуль и обнаружил, что контакты SPI сломаны. Поэтому я подключил измеритель и осциллограф и подключил пробник осциллографа к выводу CLK, а заземление пробника к выводу GND.

Через секунду или две после подключения контакта GND загорелись крышки микросхем устройства, и RCD для свойства подорвался, и его пришлось сбросить.

Что я сделал не так? Как это взорвало КОД?

Зонд заземления осциллографа подключен к земле (0 В). Вполне вероятно, что «земля» измерителя мощности на самом деле не заземлена. Вполне вероятно, что «земля» платы на самом деле находится под напряжением нейтрали или линии, поэтому она создаст цепь между нейтралью и землей или линией и землей, которую обнаружило УЗО. Но без схемы платы отлаживать сложно.

Для отладки схемы лучше всего использовать датчик дифференциального напряжения. В противном случае заземление датчика может быть подключено к контакту заземления в измерителе мощности.

GND в контексте электронной схемы обычно относится к контрольной шине, по которой измеряются элементы в этой цепи. Он может быть плавающим и изолированным, он может быть привязан к электросети или, если вам не повезет, он может быть привязан где-то еще. Заземление на внешних разъемах почти всегда будет либо плавающим, либо привязанным к заземлению, но как только вы достанете свою отвертку и начнете подключаться к портам, которые предназначались только для заводской программы / тестирования / отладки, или к подключению внутренних модулей, все ставки отключены ,

Если вы строите измеритель мощности без внешних подключений для передачи данных, то, как правило, проще всего привязать «заземление» к сети под напряжением. Таким образом, вам просто нужен простой бестрансформаторный блок питания на основе конденсатора для питания схемы (я полагаю, именно для этого предназначены эти большие заглушки). Последовательный резистор для измерения тока и резистивный делитель, идущий в нейтраль для измерения напряжения.

Даже если бы у меня было соединение для передачи данных, у меня возникло бы желание сделать это таким образом, а затем оптоизолировать соединение для передачи данных.

Области обычно связывают землю своих входов с землей сети. Вы можете получить области с плавающими входами, но они необычны и дороги. Вы также можете получить изолированные зонды, но опять же дорого.

Заземление цепи связано с сетью под напряжением, область заземления с сетью заземления, в результате происходит короткое замыкание от сети заземления на сеть под напряжением. BANG.

Я ожидаю, что способ, которым это устройство было отлажено во время разработки, состоял в том, чтобы питать его от плавающего выходного изолирующего трансформатора. Как только это будет сделано, заземление цепи может быть подключено к прицелу, не вызывая короткого замыкания.

Небольшие устройства с питанием от переменного тока могут использовать ток под напряжением или нейтраль для заземления (земля постоянного тока).

Ваша проводка переменного тока, вероятно, имеет провода под напряжением, нейтралью и защитным заземлением (PE). Нейтральный не может быть с тем же потенциалом, что и PE (жить, очевидно, нет).

УЗО сравнивает ток, протекающий в проводе под напряжением, с током, протекающим в нейтральном проводе (они должны быть идентичными), если они не совпадают (что означает, что некоторый ток течет в РЕ), УЗО будет отключаться.

Ваш осциллограф, вероятно, имеет заземление постоянного тока, подключенное к PE через источник питания (также доступны специальные полностью изолированные области). Когда вы подключаете GND прицела к GND вашего измерителя, вы, вероятно, подключаете PE к живому или нейтральному, что приводит к отключению УЗО.

На снимке видно, что в устройстве используется конструкция бестрансформаторного источника питания - очевидно, из-за отсутствия трансформатора и дополнительно легко узнаваемых желтых конденсаторов «X2» плюс группа компонентов на правой стороне верхней платы, которые являются типичными из тех, которые обычно используются в этом типе блока питания. Если устройство не предлагает никаких (неизолированных) внешних электрических соединений со своей внутренней схемой, «земляная» шина источника питания не обязательно должна иметь потенциал заземления / нейтрали, и может показаться, что это устройство действительно использует такие «плавающий» наземный рельс.

Как правило, вход «земля» осциллографа подключен к земле, и когда вы подключили «землю» вашего датчика осциллографа к «земле» на устройстве, вы фактически замкнули эту «плавающую» шину к земле / нейтрали.

Если бы вы следили за своим прицелом после того, как подключили датчик, и до того, как подключили заземляющий провод, вы, возможно, хорошо заметили, какое высокое напряжение присутствовало на датчике.

Непонятно, не зная конкретной конструкции блока питания, почему ИС были повреждены. Предположительно, это не тот случай, когда «земля» цепи просто привязана к активной линии. Было бы интересным упражнение отследить цепь питания и увидеть, как именно ваше заземление привело к полученному вами результату.

Это четкий и важный урок, чтобы не делать предположений о том, что такое «земля»! Это применимо при любых обстоятельствах, но тем более важно, когда этот тип источника питания находится в игре. Хотя это и не является исчерпывающей проверкой, некоторые простые проверки счетчиков (проверка целостности при отключении, а также переменного и постоянного тока при питании) всегда целесообразны между известным заземлением и «предполагаемым» заземлением. И если вы все равно подключили зонд вашего осциллографа, то стоит также проверить, что там нет ничего неожиданного.