示波器接地良好，反而容易炸機？

agitek2008

電源和信號完整性測試對于成功的高速數字設計來說是至關重要的， 泰克示波器 MSO6B系列作為這樣的必要工具，在易于使用的觸摸屏環境中同時滿足這兩個測試需求，但在測試過程中總會遇到一些測試挑戰，如何解決這些測試挑戰以獲得最佳性能，今天 安泰測試 就給大家分享一下如何應對示波器接地良好，用錯電源線導致炸機的主要原因是什么？

這天，隔壁桌同事王工正在用示波器測試板子，板子上電之后，示波器的探頭炸了！

原來，他正在用示波器探頭測量市電整流后的310V電壓，電源線是3芯帶接地的電源線，而實驗室的插座都是已經良好接地的。

示波器本來用的是2芯（去掉接地插片）的電源線。普通國標插頭的最上面一個插片是接地線，是接大地的，而市電的零線實際上在發電廠端也是接大地的。可以認為，3芯插頭最上面的接地插片是和零線等同的，實際可能會根據不同負荷有3-10幾伏的電壓差。

原理分析

下圖簡單畫了個同事用示波器測量板子的示意圖：

那么，示波器按圖中接入待測電路的后，發生了什么呢？

因為3芯電源線最上面的插片是接零線的，當探頭接入待測電路后，交流電的正半周時，電流流向如下圖：

上圖，交流電正半周時，電流流向無異常，市電通過示波器的接地探頭回流到零線，接下來再看看，交流電的負半周時電流流向，如下圖：

因為3芯電源線最上面的插片是同零線等電位的，可以據此畫出上圖的交流電負半周的電流流向，可以看出，市電火零線被短路了，火零線之間只有一個二極管的阻抗。再加上王工的這塊板子上的保險管被焊錫絲給短接了，所以出現了上面說的炸機現象。

如何避免？

為了避免這個問題，我們可以用隔離變壓器供電，或者將電源線的接地線給拔掉，但這樣做可能會有以下問題，示波器的金屬部分一般都是和3芯線接地線相連的，當你把3芯線的接地插片給斷開后，如下圖所示：

因為接地的斷開，兩個Y電容的中點會帶有110V的電壓，因此當人觸摸到示波器的金屬部分會有瞬間被放電的感覺。

最好的方法是使用高壓差分探頭，前提是不差錢。而且上電測量前，如果不了解電路的話，最好用萬用表測量下待測電路的地和示波器探頭的地之間有沒有電壓差，如果測量結果不為零，則不能用示波器的地線直接夾在待測電路板上的地。

而且如果這樣做的話，觸摸到示波器的金屬部分會有觸電風險，因為示波器的地線夾和示波器的金屬部分是相連的，一旦地線夾夾在待測電路板上的熱地，示波器的金屬部分同樣會帶電。

總結

交流電源的零線是在變電所接地的，示波器探頭的GND是通過大地連接到遠端變電所的零線。此時被測設備如果沒有用隔離變壓器隔離，那么電流會通過示波器探頭GND流向大地，造成板子或者示波器的損壞。

最簡單的方法大概就是2芯電源線，這樣就不會燒板子或者示波器了。 如果您也想進行電源和信號完整性測試，安泰測試可提供免費樣機演示，欲知更多 泰克示波器 相關應用，歡迎訪問安泰測試網 www.agitek.com.cn 。