Я использовал один из небольших комплектов функционального генератора XR2206 с моим аналоговым осциллографом. Он отображал синусоиду без проблем, но я заметил, что, когда я подключил заземляющий провод моего осциллографа к клемме заземления на плате XR2206, было видно небольшое искрение, как при коротком замыкании 9-вольтовой батареи. Я вытащил мультиметр, чтобы измерить напряжение на двух заземлениях, и он показал показание 4 В постоянного тока между ними и чуть менее 21 В переменного тока.
Я питал XR2206 от настенной розетки постоянного тока 9 В без контакта заземления.
Есть ли простое объяснение тому, что, вероятно, происходит? Откуда может исходить этот потенциал напряжения между двумя основаниями?
Спасибо!
Разность потенциалов возникает из-за емкостной связи между стороной сетевого напряжения и стороной низкого напряжения внутри незаземленного источника питания. Иногда вы даже можете почувствовать это, коснувшись только выхода 9 В постоянного тока, и эффект может быть усилен, если вы одновременно коснетесь земли прицела. Немного жжет, если площадь контакта с кожей маленькая.
Это происходит либо из-за чистой паразитной емкостной связи между первичной и вторичной сторонами трансформатора, либо преднамеренно, если между первичной и вторичной сторонами имеется так называемый Y-конденсатор для уменьшения электромагнитных помех.
Когда выход источника питания емкостно плавает таким образом, выход может быть отнесен к земле на несколько десятков, если не на пару сотен вольт, поэтому подключение его к земле осциллографа заземлит плавающий выход, а конденсатор разряжается через заземляющий провод осциллографа. Всплеск короткий, но всплеск тока во время разряда может быть довольно большим. Поскольку конденсатор обычно имеет емкость порядка 2,2 нФ, переменный ток через него должен быть ниже 200 микроампер.
Вот почему многие устройства с двухконтактным источником питания говорят в своих руководствах, что устройства должны быть отключены от сети перед подключением к другим устройствам.
Только представьте, что произойдет, если вы попытаетесь сначала подключить заземляющий провод между двумя устройствами, а затем он случайно отключится, прежде чем вы подключите другой провод между устройствами, например, контакты GPIO между двумя микроконтроллерами. Они могли выдержать пару ударов, но в конце концов были повреждены.
Поэтому я также предлагаю не соединять питаемые устройства вместе, если они искрят при подключении. Сначала отключите их.
Предположим, что силовой трансформатор имеет площадь перекрытия первичной и вторичной обмотки 10 см * 10 см и толщину изоляции (между этими обмотками) 1 мм. Предположим, что Er (относительная диэлектрическая проницаемость) равна 5. Чему равна емкость?
C= E0 * Er * Площадь/расстояние
C = 9e-12 фарад/метр * 5 * (0,1 метра * 0,1 метра) / 0,001 метра
C = 45e-12 * 10 = 450 пФ = 0,45 наноФарад
Каков пиковый ток (ток смещения) от первичной обмотки к вторичной, при пиковом напряжении 200 вольт?
я = В/Z
Чему равно значение Z 0,450 наноФарад при частоте 60 Гц (пики проигнорируем)
Z = 1/(2 * PI * F * C) = 0,159/(60 * 0,45e-9)
Z = 0,159/27e-9 = 0,159/0,027e-6 ~~~ 5 * 1 миллион = 5 000 000 реактивных Ом
I = 200 вольт / 5 000 000 Ом = 0,04 мА = 40 мкА
пользователь_1818839