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fallen 发表于 2015-1-15 23:37
% ]# a8 o/ z2 B4 e# H" j" ?. a; |看了两遍楼主的描述. N. P8 y, Z2 I( c7 {" x
1 打火,可能是电压不一致造成的。电源的外壳和示波器的GND电位不等,相差估计还挺大 ...
$ ?: O0 |4 E6 ^; @" q感谢两位网友的热心帮助,你们的回复给了我很大的启示,我经过仔细思考分析和测试,找到了问题所在,但具体原理我还在进一步分析中。而且期间发生的几个问题也比较有趣,现总结如下:
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问题查找经过:
8 e v* l" C3 n7 _2 I1.现象:示波器GND接触设备外壳打火。
3 O1 I( ^- D6 O) S0 {& I; x 分析:经测试,安捷伦示波器的GND直接与插头的地线连接,即大地,那么示波器探头GND应该为绝对0电位。' p* X" |% U! c4 t
实验室从墙上直接有接地线引出,电位应与示波器探头GND一致。
s8 K1 M- G- k! Y因此,既然探头GND会与设备外壳打火,那么地线接触设备外壳,应该也有打火现象。
" P/ C; ^ c8 N; R. {; J照此试验:用地线碰触设备外壳,果然发生打火。% b$ H7 C( Q5 X% q: r
这也解释了最开始的现象:发现示波器探头GND接触设备外壳打火后,以为是接地线没有接的原因,就把地线接上了设备后面板的接线柱,结果加电后,设备保险丝直接熔断。
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# ^% y$ c+ {/ [) `: J7 p(这个问题到现在才想到的原因,是因为一开始对打火现象完全不明所以,没有想到是地线的问题,不知道从哪里着手考虑和定位故障原因,盲目测试(如换示波器,把示波器和设备接到一个插座上,接到不同插座上,更换电源插座等等,过程中也发现:使用的电源插座是劣质的,插座上的地线根本没有焊接,是浮空的,以为问题在于此,但是换过之后打火依旧。)现在想到了,查找起来也就更有针对性了。)' u6 _9 V! X/ x, A8 o
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2.我用万用表测试设备外壳和地线之间电压,发现存在36-40V的压差。+ o. ~$ T2 v' u6 `0 a8 E6 S4 A9 D
设备外壳电位为-36V。 l8 _, x+ l7 }. q
将另一部正常的设备与故障设备进行对比测试、再交换电源再对比测试后,确定为电源故障。# [6 Z# f, N2 u' a# Z0 l* \8 [
现象:故障电源给两部设备供电(其中一部是从正常的系统上换过来的),设备外壳都带电。& ]+ v3 x2 j' `% i4 A
正常电源给两部设备供电(其中一步是从故障的系统上换过来的),设备正常工作。7 ~3 [, S- B0 F( c0 U' [* h$ F
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测试过程中发现二个有趣的问题:
/ P, i) L/ b$ M% E& x7 x. ~(1)电源单元加电后,设备即使不加电,设备外壳也带电,电位-36V,会打火。
7 q0 U; \! j. q" n6 I( I(2)设备外壳电位-36V,但电源外壳电位却是0!
/ d9 w$ _& M5 S这个问题简直让人匪夷所思:电源单元外壳、大地、设备外壳,设备信号地,24V参考地,用万用表蜂鸣器档位测试是短路。(关于信号地、电源地和大地之间是否可以共地或者必须共地的问题,我还存在疑问,我原来的理解是要独立,这个问题我下周一还打算继续做进一步测试和验证,再做分析,这里先不说。)
w2 D' D0 `; `$ \即然是短路,设备外壳带电,那电源外壳也应该是带-36V电才对呀!
S; X* _- L- U5 A并且,经测试,电源外壳已经良好接地,电位应该为0,可是现在,本应电位相同的电源外壳与设备外壳的电位却相差36V!按道理说,要么都是-36V,要么都是0。
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5 O* r6 h+ D* g" ~- S(1)上面第一个问题,经进一步测试,发现,电源单元24V输出,0V变成了-36V,24V变成了-12V,这样刚好输出也是24V,设备竟然也能正常运行,所以之前一直没有想到电源输出会有问题。, I* a' D9 Q: a) I. {
(2)关于设备外壳和电源外壳为什么不等电位的问题,我始终没想出是什么原因。
. G {6 d/ H/ v& X3 v& ?经进一步测试,断电后,继续用万用表测试设备外壳和电源外壳之间电位,发现二者电位从36V逐渐下降,最后下降为同电位,再用蜂鸣器档位测试,变成通路,像是一个电容在放电。% M& G$ m2 N9 Y
经测试,Y电容完好,(Y电容是什么我就不说了。)% |5 y2 C9 j: G! I
经过对所有现象和测试结果结合分析,我得出的结论是:由于故障,24V输出的的GND电位不正常,为-36V,即:24V参考地电位由于某种故障发生变化,但输出仍为24V,所以设备可以正常工作。+ f- {2 i t0 C3 G" K# @
24V输出的GND在电路板上是平面,与外壳平面之间形成电容效应,所以加电后,虽然24V输出的GND变成-36V,但电源外壳却仍是0V。24V输出的GND(-36V)通过输出供给设备,使设备外壳带-36V电,造成打火。并且此时设备外壳的地线不能接,接上来就会烧断保险丝。
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' x# _2 f( h5 `3 K3 }经过分析后,又逐步测试缩小故障范围,确定为电源故障。(虽然前面在换机时已经有很大可能表明故障发生在电源,但并不能证明其他部位没有故障,为准确定位,又对电源线连接做了测试,逐步缩小故障范围。). H# L6 G& ~7 e, P3 T
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. Z2 v% x) t' }6 }* l0 V2 P: R6 h确定故障发生在电源后,再次对故障电源和正常电源进行拆机、对比、测试,查找原理图。
! t7 Z' s$ |, a9 N发现,原理图上的24V的GND与外壳的大地是隔离的,经测试,正常电源,24V的GND与外壳确实是隔离的3 I X& n! x6 H* }. i2 b) U
到此,排故的下一步思路基本确定。故障电源的24V的GND必有至少一点与外壳连接,先把这个点排查出,再来看是否还有其他故障。
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又经过一轮查找啊,发现了一个点。有三个大功率调整管(2sc3281)的散热端(具体是那个级还没来得及查文档)与设备外壳是贴在一起i的,其中两个是加了绝缘垫片,再图上导热硅胶。其中一个没有绝缘垫片。
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改正后,故障解决!24V输出正常,设备外壳不在带电。
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但是,为什么会带-36V电位,以及设备的信号地和外壳为何是共地的(按照我的理解在电源端是隔离的,那么在设备段也已经隔离,否则还是相当于24V的GND与大地连接了。)以及在电子设备中,信号地是否应与大地隔离,还是必须隔离,还是可以连接,还需要进一步分析。" C' i( a8 y% w
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先到这吧,有点长,自己都不知道有没有耐心看完。; q! n% j7 S8 Q1 I
排故本身也是个比较耗时的工作。逻辑也不知道说清楚没有,权当自己备忘吧。" @6 u0 m! @6 N8 k3 \
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