帮助您从连接示波器的错误中学习

我已经建立了此电路，以使带有PWM信号的灯变暗。MOSFET确实很热。所以我想知道MOSFET栅极上发生了什么。

我关闭了PWM信号，并用万用表测量了为12V。现在确信我可以用连接的小型USB示波器（额定为20V）查看波形。Bammm，灯熄灭了，剩下的就是一台连接好的砖头示波器和PC。$V_{GS}$

我很伤心打破我的电脑。但是我必须知道出了什么问题，所以我在这里。

关于热MOSFET的问题：事实证明，代码中存在一个错误，使PWM频率很高。确保固定为200Hz，过热，并且调光器现在可以正常工作。

编辑：

MOSFET：IXTQ40N50L2

光耦合器：ILQ2

所示电路是交流电源，没有任何隔离。使用万用表测量Vgs是安全的，因为万用表相对于电源“浮动”。

但是一台PC没有浮动。PC通常具有接地的外壳，这意味着USB连接器上的金属屏蔽层也通过PC外壳接地到主电源。

因此，将USB示波器连接到电源连接电路不可避免地会造成灾难性的后果。完成此操作后，电源电压会将电流推入PC机壳（或USB数据线，具体取决于所连接的探头），以将其返回地面。

所有干线连接的电路必须由浮动设备检测。如果您使用笔记本电脑而不是PC可能会比较安全，但是它也不是那么安全，除非您真正隔离了笔记本电脑周围的所有东西并确保笔记本电脑确实相对于地面漂浮。

^{模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图}

图1 a，b和c。

由于电路不是隔离的，因此电路的底线会随电源电压一起移动。

• 在正半周期（b）上，M2的底部通常会保持在中性电压之上约0.7V。由于它已连接到电源地线-高于地面0.7V。由于示波器和PC的接地电阻比二极管低，因此电流将流过它们而不是二极管。如果电缆电阻足够高以限制电流，则设备可能会承受0.7 V电压。
• 在负半周期（c），M3的底部被拉至-170 V峰值（如果您使用120 V电源）。PC /示波器接地会流过大电流，因为这会导致接地短路。该电流可能烧毁了它穿过的PCB上的几条接地线。一旦它们消失了，电压将被施加到芯片等上，并且它们也被破坏了。

这是一个艰难的教训，所以要好好学习。确保您了解上述说明的逻辑。如果可以的话，比起付费课程，您将获得更多的设备更换成本知识。

由于在EE.SE上经常出现在电源电路上使用示波器的问题，因此以下内容可能会有所帮助。

图1和2。Fluke示波器和探头套件。注意绝缘的“ BNC”连接器和引线，包括接地夹引线上的黑色插头（该插头插入探头的侧面）。仪表带有一个PSU插孔，直到插入裸露的金属后，才与内部进行接触。光学串行端口在示波器侧面可见。

诸如图2中的示波器之类的仪器是完全绝缘的。结果，示波器接地可以连接到正在研究的电路上的任何点，包括图1的整流负线。即使在充电时，设备也与电源接地完全隔离。唯一需要注意的是，随附的A和B通道探头的接地夹没有连接到两个不同的电位。

如此接近，却是灾难。Web资源应仔细检查，特别是在涉及线电压电路的地方。应通知Circuit-Lab，他们已经发布了保证杀人的PC杀手和可能的人员杀手。那些幸存者永远不会忘记这些昂贵的教训。
发现快速PWM会导致MOSFET过热，而慢速PWM是一种解决方案，这对您来说是个荣誉。将180K电阻减小到10K的电路版本也有所帮助。您的200Hz非常慢的PWM解决方案。也是一个不错的解决方法。小心选择频率是线路频率的倍数-例如，选择240 Hz。线路频率为60 Hz。将产生有趣的光学效果。
该电路的主要修改以避免灾难涉及将PWM源与MOSFET驱动器完全隔离，如下所示： 还应谨慎选择组件。必须对BR1进行额定电压，以轻松获取峰峰值线电压。还必须将其额定为在相当大的净空下通过灯电流，因为灯在冷时需要浪涌电流，直到达到工作温度为止。二极管D1可以是小二极管，因为所需电流很小，但必须至少对峰值线路电压进行额定。选择峰峰值线电压的额定电压会更安全。
用任何示波器探测该电路是一个“范围杀手”。我使用过的“示波器”无法承受其接地连接（0v参考电压），该接地连接会进入该电路除PWM源以外的任何部分。如果您的USB示波器具有规格表，请仔细查找其共模电压限制。这告诉您在输入电路的一部分出现故障之前，其输入电路可以偏离地面多远。有些只有几伏。该电路将需要数百伏的共模范围。始终假定“示波器的0v参考”直接接地，并且要记住，该电路的大部分接地后会导致严重故障。

了解钨丝灯具有大于3200'C的大温度上升且NTC为10：1从冷到热的电阻，因此，如果PWM脉冲以慢速或太快的速度运行，则Ipk可以达到灯泡额定电流的10倍，或者具有较大的动态损耗和FET具有电阻的RdsOn可能随着I ^ 2R = Pd变暖

请注意，线路和中性线未标记，并且V +或V-均未接地，但我们知道中性线至少已在外部变压器接地。因此，您可以毫不费力地将探头接地线连接到整流线，而不是从中性线连接2个二极管。

在差分AB模式下，这需要两个额定400v的10M探头。

考虑到您的电脑为了挽救生命而牺牲了自己。

附带说明一下，可以使用所谓的隔离式USB集线器进行此类测量：

这些允许您的PC（通常接地且可以安全触摸）和可能带电的USB示波器等设备之间形成几kV的电压。当然，您仍然应该知道自己在做什么（例如，仅在断开电源并且所有HV帽已放电时才触摸示波器）。