#電源設計 #汽車電子 #電磁干擾EMI #電磁相容性EMC
#量測T&M #數位示波器DSO #頻譜分析儀
【哇，原來 EMI 也會影響供電系統！】
前兩篇貼文中，我們探討不少關於電流、電壓之於電源設計的重要性。然而，據業界專家提醒，電磁干擾 (EMI)／電磁相容性 (EMC) 可能也是造成電源供應異常的元凶！EMI 來源有傳導 (Conducted) 和幅射 (Radiated) 兩種，輻射 EMI 訊號會經由天線或電線、以電磁波形式窒礙電子設備運作或通訊品質；但傳導 EMI 卻會對等效電路的過電壓、過電流保護機制造成干擾。
當交流電 (AC) 轉成直流電 (DC) 時，「線阻抗穩定網路」(LISN) 須將附著於電源的雜波濾除後再為電子產品供電。為確保網路匹配的頻率和法規，量測時除了觀察波形，還須進一步透過頻譜分析儀抓出干擾源並進行除錯；可惜傳統示波器只能看到「時域」變動，無法查覺是否有其他影響阻抗、電容的可疑份子，導致計量電路估算有出入，危及電源系統安全。
這也是為何有些製造商在產品出問題時，第一時間會先追溯問題根源是由硬體電路佈局設計或 EMI 肇禍，才能對症下藥；車載充電裝置尤其容易受到 EMI 從中攪局。兼具頻譜分析功能，即時掌握多面向資訊新一代示波器試圖運用快速傅立葉轉換 (FFT) 或頻譜分析軟體，協助釐清責任。不過，單靠 FFT 演算恐會失真且不夠直觀；因此，兼具頻譜分析功能的 RTE／RTO 數位示波器，可「即時」同步呈現波形、時間、電流、功率和 EMI 等多面向資訊，一躍成為寵兒。
通常硬體工程師對頻譜不一定熟悉，借助數位示波器可精準找出頻率峰值，一旦頻率點超過法規限制，就能轉交研發人員據以除錯。此外，由於類比／數位資料轉換過程會有耗損，據悉一般示波器的解析度實際效能都得「打折」，例如，號稱 8 位元解析度，能做到 7.2 位元的精確度已堪稱技術高超；有採購需求者可將須特別留意。另基於「認證成功率」、撙節重覆送驗成本考量，選擇「實驗室等級」的量測儀器，以及擁有技術支援能力的通路商，或是不錯的選擇。
延伸閱讀：
《R&S：供電系統異常？數位示波器釐清電路或電磁肇因》
http://compotechasia.com/a/____/2016/1114/34039.html
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#台灣羅德史瓦茲R&S #RTE1000 #RTO數位示波器 #益登科技
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示波器ac量測 在 [問題] 示波器為何不能直接量市電? - 精華區Electronics 的推薦與評價
剛剛突然想到這個問題
兩年前我去一家電子公司應徵面試
面試的人問我這個問題
他說不能直接量的原因是市電電壓太高
所以接了會弄壞示波器(他弄壞過...)
當時剛畢業傻傻的所以也就相信這個答案
我剛剛想了一想
應該不是這個原因
因為我們公司裡量的電壓至少都400Vdc,220Vac
也都沒出問題
我在想會不會是因為電源沒隔離的問題?
示波器的電源接市電110Vac
探棒直接量110Vac
原本不共地的兩個點現在把他接在一起
所以造成短路燒毀
我們老闆要求現場的技術員
示波器一定要接1:1的變壓器跟市電隔離
避免示波器損毀
會不會就是這個原因?
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作者: magi2 (貳號) 看板: Electronics
標題: Re: [問題] 示波器為何不能直接量市電?
時間: Wed Aug 31 23:53:52 2005
※ 引述《jubel (爆體重,爆長相...)》之銘言：
: 剛剛突然想到這個問題
: 兩年前我去一家電子公司應徵面試
: 面試的人問我這個問題
: 他說不能直接量的原因是市電電壓太高
: 所以接了會弄壞示波器(他弄壞過...)
: 當時剛畢業傻傻的所以也就相信這個答案
: 我剛剛想了一想
: 應該不是這個原因
: 因為我們公司裡量的電壓至少都400Vdc,220Vac
: 也都沒出問題
: 我在想會不會是因為電源沒隔離的問題?
: 示波器的電源接市電110Vac
: 探棒直接量110Vac
: 原本不共地的兩個點現在把他接在一起
: 所以造成短路燒毀
: 我們老闆要求現場的技術員
: 示波器一定要接1:1的變壓器跟市電隔離
: 避免示波器損毀
: 會不會就是這個原因?
可能是示波器的V/div檔位沒切到最大檔位吧，
但是一般而言示波器都有過電流保護，
弄壞的機會不大阿?而且在通常量電壓波形的模式下輸入阻抗跟電表一樣都是無限大
根本沒有迴路怎麼可能燒掉?(但是還是有極限啦!但大多都很大Ex:1KV↑)，
所以推測可能切換到量測電流之類的特殊檔位後，去量市電才會燒掉吧..
變壓器通常是用來作過電流保護，如果負載端電流過大就會產生震動噪音，
甚至高溫燒毀，所以理由同上..
推測可能你們老闆買了有附加一些特殊功能的示波器，
又怕你們接大電壓時沒去確認檔位，
所要求的防呆規定吧?
--
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標 題: Re: [問題] 示波器為何不能直接量市電?
發信站: 卡布奇諾 (Thu Sep 1 02:35:18 2005)
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※ 引述《[email protected] (貳號)》之銘言：
> ※ 引述《jubel (爆體重,爆長相...)》之銘言：
> : 剛剛突然想到這個問題
> : 兩年前我去一家電子公司應徵面試
> : 面試的人問我這個問題
> : 他說不能直接量的原因是市電電壓太高
> : 所以接了會弄壞示波器(他弄壞過...)
> : 當時剛畢業傻傻的所以也就相信這個答案
> : 我剛剛想了一想
> : 應該不是這個原因
> : 因為我們公司裡量的電壓至少都400Vdc,220Vac
> : 也都沒出問題
> : 我在想會不會是因為電源沒隔離的問題?
> : 示波器的電源接市電110Vac
> : 探棒直接量110Vac
> : 原本不共地的兩個點現在把他接在一起
> : 所以造成短路燒毀
> : 我們老闆要求現場的技術員
> : 示波器一定要接1:1的變壓器跟市電隔離
> : 避免示波器損毀
> : 會不會就是這個原因?
> 可能是示波器的V/div檔位沒切到最大檔位吧，
> 但是一般而言示波器都有過電流保護，
> 弄壞的機會不大阿?而且在通常量電壓波形的模式下輸入阻抗跟電表一樣都是無限大
> 根本沒有迴路怎麼可能燒掉?(但是還是有極限啦!但大多都很大Ex:1KV↑)，
> 所以推測可能切換到量測電流之類的特殊檔位後，去量市電才會燒掉吧..
> 變壓器通常是用來作過電流保護，如果負載端電流過大就會產生震動噪音，
> 甚至高溫燒毀，所以理由同上..
> 推測可能你們老闆買了有附加一些特殊功能的示波器，
> 又怕你們接大電壓時沒去確認檔位，
> 所要求的防呆規定吧?
現在的東西都要求輕巧
所以就連電源部分也開始改成switch的方式了
我個人認為最關鍵的部份就在示波器供電那一區塊裡面的EMI抑制電路造成的
就如同電腦機殼會有微感(漏電)的道理一樣
-- 等效電路(這是比較普遍的，實際上示波器的電路可能會有不同)
| EMI電路 |
示波器AC L ─┐ 示波器內部電路─探棒輸入端─〉待測點
│
== C1
│
├─────(示波器的GND)───────〉接到待測電路的GND
│
== C2
│
示波器AC N ─┘
| EMI電路 |
所以，若不用隔離變壓器的話，從示波器的電源端到示波器的GND會經過C1或C2
若測試的電路與示波器的地不是共同的話(相位剛好相反時)
耐壓就取決於C1或C2的耐壓
在加上若探棒不是在X10時，就有可能造成一迴路(X10也會)
假設示波器的AC N剛好是在-110V
而待測點假設剛好是接+110V時
AC N到待測點會有220V的落差
這時示波器的耐壓就取決於C2跟內部電路了
通常，內部電路部份在設計時就有考慮到了
不過總是會有意外(通常都是使用者的變數)
所以還是有機會燒燬的
而老闆要求使用隔離變壓器就是這個原因
把共地的問題解決掉後其他的問題大部分RD都有考量到
所以不太會有什麼問題
以上是我的拙見，請參考即可
對了，只要有電路、有零件，就會有阻抗在(大小問題而已)
輸入阻抗無限大只是為了方便分析電路而假設的
請把它當垃圾忘了他吧
這點會害死人！！
--
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標 題: Re: [問題] 示波器為何不能直接量市電?
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※ 引述《[email protected] (貳號)》之銘言：
> 可能是示波器的V/div檔位沒切到最大檔位吧，
> 但是一般而言示波器都有過電流保護，
> 弄壞的機會不大阿?而且在通常量電壓波形的模式下輸入阻抗跟電表一樣都是無限大
^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
詳見我另外一篇
> 根本沒有迴路怎麼可能燒掉?(但是還是有極限啦!但大多都很大Ex:1KV↑)，
> 所以推測可能切換到量測電流之類的特殊檔位後，去量市電才會燒掉吧..
> 變壓器通常是用來作過電流保護，如果負載端電流過大就會產生震動噪音，
^^^^^^^^^^
是這樣子的嗎....
這好像是叫做過載吧...orz
變壓器不是這樣用的
而且，變壓器不具有過電流保護
若變壓器像你所說的過電流保護
則那顆變壓器的一次端可能只有一圈或半圈的線圈而已
二次端才會有很多圈的線圈
雖然他也是變壓器的一種，但它主要的目的是將所流過一次的電流感應出來
讓接在二次端後面的電路偵測一次端的電流
但控制電流大小還是在其他的控制元件上，不是在變壓器上
> 甚至高溫燒毀，所以理由同上..
> 推測可能你們老闆買了有附加一些特殊功能的示波器，
> 又怕你們接大電壓時沒去確認檔位，
> 所要求的防呆規定吧?
--
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標 題: Re: [問題] 示波器為何不能直接量市電?
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==> 在 [email protected] (我還不想當酒鬼) 的文章中提到:
> ※ 引述《[email protected] (貳號)》之銘言：
> > 可能是示波器的V/div檔位沒切到最大檔位吧，
> > 但是一般而言示波器都有過電流保護，
> > 弄壞的機會不大阿?而且在通常量電壓波形的模式下輸入阻抗跟電表一樣都是無限大
> > 根本沒有迴路怎麼可能燒掉?(但是還是有極限啦!但大多都很大Ex:1KV↑)，
> > 所以推測可能切換到量測電流之類的特殊檔位後，去量市電才會燒掉吧..
> > 變壓器通常是用來作過電流保護，如果負載端電流過大就會產生震動噪音，
> > 甚至高溫燒毀，所以理由同上..
> > 推測可能你們老闆買了有附加一些特殊功能的示波器，
> > 又怕你們接大電壓時沒去確認檔位，
> > 所要求的防呆規定吧?
> 現在的東西都要求輕巧
> 所以就連電源部分也開始改成switch的方式了
> 我個人認為最關鍵的部份就在示波器供電那一區塊裡面的EMI抑制電路造成的
> 就如同電腦機殼會有微感(漏電)的道理一樣
為有問題在 probe 很多都是 activeProbe 不耐高壓
都是high speed probe
其實使用 高壓probe 就能量 power 到 > 100v
不過還有個問題
如果 scope 的地 和 test 地不同電位
會出事
> -- 等效電路(這是比較普遍的，實際上示波器的電路可能會有不同)
> | EMI電路 |
> 示波器AC L ─┐ 示波器內部電路─探棒輸入端─〉待測點
> │
> == C1
> │
> ├─────(示波器的GND)───────〉接到待測電路的GND
> │
> == C2
> │
> 示波器AC N ─┘
> | EMI電路 |
> 所以，若不用隔離變壓器的話，從示波器的電源端到示波器的GND會經過C1或C2
> 若測試的電路與示波器的地不是共同的話(相位剛好相反時)
> 耐壓就取決於C1或C2的耐壓
> 在加上若探棒不是在X10時，就有可能造成一迴路(X10也會)
> 假設示波器的AC N剛好是在-110V
> 而待測點假設剛好是接+110V時
> AC N到待測點會有220V的落差
> 這時示波器的耐壓就取決於C2跟內部電路了
> 通常，內部電路部份在設計時就有考慮到了
> 不過總是會有意外(通常都是使用者的變數)
> 所以還是有機會燒燬的
> 而老闆要求使用隔離變壓器就是這個原因
> 把共地的問題解決掉後其他的問題大部分RD都有考量到
> 所以不太會有什麼問題
> 以上是我的拙見，請參考即可
> 對了，只要有電路、有零件，就會有阻抗在(大小問題而已)
> 輸入阻抗無限大只是為了方便分析電路而假設的
> 請把它當垃圾忘了他吧
> 這點會害死人！！
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標 題: Re: [問題] 示波器為何不能直接量市電?
發信站: 卡布奇諾 (Sun Sep 4 22:17:09 2005)
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※ 引述《[email protected] (爆體重,爆長相...)》之銘言：
> 我想請問一下
> 市電110進去示波器後應該會有個變壓器把電壓降下來吧?
> 如此一來示波器的電源不就跟市電有隔離了
> 那應該不會有共地的問題了吧
> 即使是用切換式電源也會有一顆小的變壓器隔離吧
如果是這樣子的話，那世界有多麼美好阿~~~
雖然交換式的電源也有一顆小變壓器
但問題不在那裡
有問題的是在電源一進來第一個關卡EMI抑制電路那裡
建議你先去了解交換式電源供應器後再來討論
若不想了解也行，起碼也先學會拆一顆交換式電源供應器
看他的構造後，你在來討論會比較上手
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◆ From: 218-168-187-78.dynamic.hinet.net
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作者: jubel (爆體重,爆長相...) 看板: Electronics
標題: Re: [問題] 示波器為何不能直接量市電?
時間: Wed Sep 7 00:41:01 2005
※ 引述《[email protected] (我還不想當酒鬼)》之銘言：
: 如果是這樣子的話，那世界有多麼美好阿~~~
: 雖然交換式的電源也有一顆小變壓器
: 但問題不在那裡
: 有問題的是在電源一進來第一個關卡EMI抑制電路那裡
: 建議你先去了解交換式電源供應器後再來討論
: 若不想了解也行，起碼也先學會拆一顆交換式電源供應器
: 看他的構造後，你在來討論會比較上手
喔
抱歉
我記錯了
切換式電源供應器的變壓器在後端
前端是市電直接整流至DC BUS電壓供IGBT切換
此時並未與市電隔離
出問題在前端與後端無關
抱歉問了那麼白痴的問題
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