¿Cómo debo sondear el lado primario de un SMPS?

Necesito sondear el lado primario de un SMPS para repararlo. Este lado no está aislado de la red eléctrica y podría estar caliente/vivo, a alrededor de 330 V.

Mi osciloscopio solo tiene una clasificación de entrada de 250 Vpk y solo puede leer de manera confiable hasta aproximadamente 100 Vpk, por lo que al menos necesitaría una sonda 1:10. Sin embargo, no me siento feliz conectando una sonda eBay de £ 6 a un visor costoso cuando el humo mágico adora escapar. ¿Hay alguna manera de hacerlo más seguro? Supongo que podría gastar algo más de dinero en una sonda de alto voltaje, pero eso me costaría más que un SMPS nuevo.

Además, escuché que debería obtener un transformador de aislamiento para la fuente de alimentación para que no cortocircuite nada a tierra. ¿Es esta una buena idea? (La fuente de alimentación es de un televisor y no utiliza un pin de tierra).

Acabo de pedirle a mi jefe que compre una sonda diferencial de $ 300 para esto, y me parece bastante inútil porque el CMRR es de solo 40 dB más o menos. Intentar medir una onda de 12 V encima de una onda de 400 V da como resultado un error de 4 V. Creo que lo devolveré.

Respuestas (3)

Necesita aislamiento para medir cualquier cosa conectada a la red eléctrica, ya que también lo estarán partes de su alcance. Una forma es aislar la fuente de alimentación con un transformador de aislamiento 1: 1, o puede usar una sonda de aislamiento (¡costosa!). He conocido endoscopios fritos porque no estaban aislados.

Para medir el alto voltaje, simplemente puede hacer un divisor de resistencia. No olvide tener en cuenta la impedancia de entrada del osciloscopio y asegúrese de que sus resistencias estén bien para el alto voltaje. Si es necesario, utilice varias resistencias en serie.

Sin embargo, el divisor de resistencia no está compensado en frecuencia para producir una forma de onda precisa en el osciloscopio
50 Hz? Las ondas que está viendo en un SMPS están en los 10 o 100 de kHz. Intenté hacer mi propio divisor el otro día y la onda cuadrada estaba terriblemente distorsionada, lo que creo que significa que necesita compensación de frecuencia.
@endolith - Sí, olvida lo que dije, estaba diciendo tonterías :-)

Russell tiene razón (como siempre) pero también excesivamente prolijo (incluso más de lo habitual).

Ocasionalmente hemos tenido que diseñar fuentes de alimentación que se conectaran directamente a la red eléctrica. Hay dos cosas importantes que obtuvimos para esto, y un elemento adicional muy útil:

  1. Transformador de aislamiento. Estos están fácilmente disponibles y generalmente tienen grandes transformadores toroidales en ellos. El nuestro tiene dos de ellos en paralelo. Una cosa a tener en cuenta es que a menudo no vienen cableados aislados. El nuestro vino con los terrenos de entrada y salida y el neutro conectado, lo que anula los propósitos. Tuvimos que volver a cablear el interior para que la salida de CA estuviera verdaderamente aislada de la red eléctrica. Eso significa que puede flotar arbitrariamente con respecto al suelo. También he visto a otros que vinieron por aquí.

  2. sonda x100. Incluso una sonda x10 deja demasiado voltaje en la mayoría de los osciloscopios. Puede construir su propio x100, pero están disponibles y diseñados para el voltaje más alto por adelantado. No perdería el tiempo construyendo uno.

  3. Una variac. Este es solo un autotransformador ajustable que puede ir de relaciones de 0 a un poco más de 1. Técnicamente no es necesario, pero es útil por dos razones. Primero, cuando está activando una fuente de alimentación, no desea ponerle voltaje completo de inmediato. Desea mencionarlo lentamente y probarlo en etapas. Vas a fumar algunas partes de todos modos, pero de esta manera tienes una mejor oportunidad de entender lo que salió mal y evitarlo la próxima vez. En segundo lugar, la mayoría de los transformadores de aislamiento son toroides como ya mencioné. Estos funcionan bien y son eficientes, pero tienen un inconveniente desagradable. Pueden contener un campo magnético residual durante bastante tiempo, lo que sucede si se apagan en una parte particular de la onda sinusoidal de la línea de alimentación. Si luego se enciende en el lugar correcto en la misma onda sinusoidal para que la primera corriente se agregue al campo existente, el núcleo puede saturarse. Entonces ya no tiene un inductor sino una longitud de cable de alta corriente conectado directamente a través de la entrada. Esto provoca una gran irrupción, que fácilmente puede quemar un fusible o disparar un interruptor. Aumentar el voltaje girando la perilla del variador lo acumula lo suficientemente lento como para que esto no sea un problema. Por la misma razón, es inteligente apagar el sistema bajando el variador. Esto significa que el variador debe conectarse frente al transformador de aislamiento. Aumentar el voltaje girando la perilla del variador lo acumula lo suficientemente lento como para que esto no sea un problema. Por la misma razón, es inteligente apagar el sistema bajando el variador. Esto significa que el variador debe conectarse frente al transformador de aislamiento. Aumentar el voltaje girando la perilla del variador lo acumula lo suficientemente lento como para que esto no sea un problema. Por la misma razón, es inteligente apagar el sistema bajando el variador. Esto significa que el variador debe conectarse frente al transformador de aislamiento.

¿Por qué alguien diseñaría un transformador de aislamiento que no esté aislado...?

¿Estás en el Reino Unido?

Aquí sigue una diatriba bastante larga. Es posible que pronto se vuelva aburrido y repetitivo y desaliente la lectura. Hay algunas cosas más técnicas al final. La tentación es saltarse el resto. Hazlo y muere. Posiblemente. "¿Te sientes afortunado, punk?" :-) ['Punk' solo se aplica si te lo saltas y mueres :-)].

Está arriesgando trabajar al límite de su nivel de competencia y poniendo en riesgo su vida. Eso está bien siempre y cuando sea una elección consciente e inteligente realizada con la debida conciencia de todos los factores importantes involucrados; después de todo, lo hacemos cuando conducimos un vehículo motorizado en las carreteras de cualquier lugar, especialmente una motocicleta. Al igual que con una motocicleta, sería carne de cañón para el Premio Darwin si no usara un casco, no conociera las reglas de tránsito correctamente, use un casco, conduzca (principalmente) en el lado correcto de la carretera, use un casco, sea consciente de cómo se comportaban las personas normalmente, usar un casco o usar un casco, y LUEGO comportarse con mucho cuidado hasta que las formas de mantenerse con vida se vuelvan intuitivas, así también aquí. Hágalo correctamente y puede sobrevivir para convertirse en un reparador viejo y sabio. No lo hagas y posiblemente morirás.

Esperemos que eso establezca la escena.

Una línea de un (creo) anuncio de Bell Helmets de hace décadas se ha quedado grabada en mi cabeza desde entonces.

  • "Si tienes una cabeza de $10, compra un casco de $10".

A diferencia de los cascos, con la protección de red usted mismo puede construir el equivalente a un casco de calidad por muy poco. PERO también puedes usar o construir basura. Y puedes morir. ¿Cuánto vale tu "cabeza"?

Con el equipo de red, su "casco" es el aislamiento, o no entrar en contacto con conductores activos. Eso es obvio, pero necesita repetirse y repetirse.

Todo esto puede parecer demasiado dramatizado. En cierto modo lo es. Las personas reciben descargas eléctricas todos los días y viven sin ningún daño. Eso es cierto. Otros lo hacen y mueren a la primera. Cada día. Con la red eléctrica, debe actuar con demasiada cautela hasta que la tendencia natural a actuar intuitivamente no lo mate . Con suerte, puedes sobrevivir a descargas eléctricas y cosas peores docenas de veces y sobrevivir. Probablemente he tenido docenas de descargas eléctricas de 230 VCA de diversa gravedad durante el año y sobreviví sin efectos negativos conocidos. ** Otros han muerto en su primer encuentro**. Bastante literal. No recuerdo cuándo recibí una descarga eléctrica por última vez (probablemente hace décadas). Tuve la suerte de tener la oportunidad de aprender. Puede que no tengas.

  • Si tiene que preguntarse, como lo hizo, si un transformador de aislamiento es una buena idea, entonces no comprende el riesgo ni los principios. Eso da un poco de miedo. Léelo y entiéndelo. ¡Coge tu casco y pontelo! Ahora.

  • Una sonda de alto voltaje (o un voltaje lo suficientemente alto) es esencial. No necesitas nada elegante, solo más elegante que lo que tienes. Puede hacer una sonda de alto voltaje de manera fácil y económica. Hay docenas de circuitos para esto en Internet. Leer un número. Comprender los problemas. Comprender los problemas. El más grande quizás no obvio es que las resistencias tienen una clasificación de voltaje que no está relacionada con la disipación de energía. Una resistencia de 100k con una red eléctrica de 230 V CA disipará alrededor de 0,5 vatios. Un 470k disipará alrededor de 100 milivatios. Puede pensar que una resistencia de 470k, 0,5 vatios nominales sería segura para usar con una red eléctrica de 230 VCA aplicada. Por lo general, no lo sería. El pico de 230 VCA de la red eléctrica con conexión a tierra es de 325 V. El pico de onda completa rectificado puede duplicarlo. Una resistencia puede tener una capacidad nominal de 200 V CC o 300 V CC. O 100 V CC. Si se excede la clasificación de voltaje, puede fallar repentinamente. Una vez que la corriente principal comienza a impulsar la corriente, produce productos de descomposición y se convierte en una ruta de conducción de menor resistencia. Una resistencia de 470k que sufre una avería puede convertirse en una resistencia de 10 ohmios en aproximadamente 10 milisegundos. Tu trabajo es evitar convertirte en una resistencia de 10 ohmios.

  • Consiga y utilice un transformador de aislamiento. Comprenda cómo funcionan y qué hacen y qué no hacen por usted. No asuma que realmente están funcionando. NUNCA confíe en su casco, pero úselo de todos modos.

  • Haga o compre una sonda que esté clasificada para el voltaje máximo que pueda experimentar. Construya una vez barato usted mismo por todos los medios. Pero hazlo correctamente. Usa tu casco. Una sonda barata con clasificación HV puede estar bien siempre que sepa por qué justifica la clasificación.

  • El viejo consejo es poner una mano en el bolsillo para no cometer accidentalmente la estupidez intuitiva de tocar el trabajo con las dos manos a la vez. Mains ama un camino a tierra, pero aún más ama un camino más corto a través de dos manos. La mano en el bolsillo es posiblemente más peligrosa ya que reduce la capacidad de responder por completo. Pero se aconseja apartar conscientemente una mano del trabajo.

  • Tenga en cuenta que las superficies de trabajo pueden ser conductoras. Poner una PCB con la red eléctrica en una mesa de trabajo, incluso una teóricamente no conductora, puede ser interesante. O corto.

  • Hay un truco para hacer flotar un visor quitando la conexión a tierra para que todo el instrumento flote en la red o en cualquier potencial. Este truco tiene su lugar. Ni siquiera diré que no lo hagas, diré que esto puede matarte en 10 milisegundos si te equivocas, eso es en el Reino Unido. En los EE. UU., puede matarlo en 8 milisegundos :-(. Si desea que usted y su alcance vivan, considere no ejecutarlo en un diferencial como para el que está clasificado. Las resistencias envejecen. El polvo y la humedad se vuelven más nuevos. Las averías ocurren. Use su casco.

  • Una sonda adecuada probablemente valga más que un nuevo SMPS, dice usted. Tal vez sea así. Sin duda, puede construir uno por mucho menos, como el anterior. PERO, con suerte, su vida vale mucho más que un SMPS nuevo. Usa tu casco.

  • Considere seriamente [tm] obtener un "disyuntor de fuga a tierra" / ELCB / "interruptor de falla a tierra" / RCD / "Pequeña caja mágica que se dispara y detiene la red principal cuando se produce una falla de fase a tierra". Sepa lo que hará por usted. Sepa lo que no hará por usted. Sepa que no ayuda en absoluto para las fallas de vivo a neutral o HV a tierra del chasis.

¿Te asusta todo esto? Esperemos que si. ¿Todo esto hace que parezca mucho más peligroso de lo que es? no debería La gente muere a diario por tratar la red de CA con demasiada ligereza. No es necesario que seas una de las estadísticas.


Técnico:

Re

  • He deducido que hay un problema con la retroalimentación, pero no he determinado si hay algún problema en el primario o secundario, o en el optoacoplador entre ellos.

Puede ser extremadamente difícil encontrar una falla en un sistema de retroalimentación como este.

Ver si hay al menos comentarios en el enlace óptico es un lugar fácil para comenzar.

  • Ver si alguna vez hay alguna variación en la entrada opto (lado de salida de la fuente de alimentación) muestra si está siendo conducido. Si siempre es difícil cruzar de una forma u otra, tiene una ventaja.

  • Luego, si aquí hay unidad, ver si hay alguna variación de salida opto en el lado primario (red) le muestra si está transfiriendo la señal. Ahí es donde necesitas un casco.

  • Entonces ...


Aquí hay un cambio de formato del párrafo 2, oración 3. Puedo eliminar esto a su debido tiempo. El objetivo era conseguir que la gente probara un poco al leerlo.

Al igual que con una motocicleta, serías forraje para el Premio Darwin si no lo hicieras.

  • Usa un casco,

  • conocer bien las normas de circulación,

  • Usa un casco,

  • conducir (principalmente) en el lado correcto de la carretera,

  • Usa un casco,

  • ser debidamente consciente de cómo se comportan normalmente las personas,

  • usar un casco o

  • Usa un casco -

y luego

  • comportarse con mucho cuidado hasta que las formas de mantenerse con vida se vuelvan intuitivas,

así también aquí.

Hágalo correctamente y puede sobrevivir para convertirse en un reparador viejo y sabio.

No lo hagas y posiblemente morirás.

Ah, bueno, parece que dejaré de lado el sondeo del lado primario. He deducido que hay un problema con la retroalimentación, pero no he determinado si hay algún problema en el primario o secundario, o en el optoacoplador entre ellos.
No no no !!!! No estaba tratando de desanimarte. Solo trato de mantenerte vivo para que vivas y seas tan viejo como yo :-) (es obvio :-)). Los puntos que planteé eran tan reales como antes de plantearlos. Por supuesto, aborde el problema, pero use su casco. El hecho de que te hayas alejado sugiere que tienes suficiente sabiduría para reconocer que existe la necesidad de hacer las cosas bien. Ese es el primer paso absolutamente fundamental. Felicidades. Ahora póngase el casco y progrese adecuadamente con cuidado. // técnico: Ver en la respuesta al final.
Varias partes de esto son incomprensibles, como la tercera oración del segundo párrafo. ¿Puedes revisarlo y editarlo para decir lo que querías decir?
¿Alguien usa guantes de goma mientras trabaja en estas cosas? Realmente no veo que se interpongan en el camino, aunque puedo ver a los ancianos burlándose de ello.
Hay algunos errores tipográficos que puedo corregir, por ejemplo, K para OK, etc. Cuando digo lo mismo varias veces o intercalado entre otras declaraciones, es intencional. por lo general es "usa tu casco" :-). La oración citada escanea, es buen inglés, solo densa. Lo expandiré al final y luego lo eliminaré más tarde, probablemente.
@endolith: mi consejo favorito que recibí sobre este tipo de trabajo es hacerlo todo con una mano detrás de la espalda. Literalmente. Básicamente, el tipo de cortocircuito más peligroso es cuando la corriente fluye por un brazo y sale por el otro, ya que pasa directamente a través del pecho, por ejemplo, el corazón. Mantener una mano alejada de todo evita esta ruta de corriente y, suponiendo que esté usando zapatos de goma, hace que solo pueda contactar un potencial de voltaje. (Es posible que tenga un flujo de corriente a través de su mano, pero eso no lo matará , solo le dolerá muchísimo).
Los guantes de goma no serían una idea terrible, PERO pueden darle una sensación equivocada de seguridad. Los guantes delgados podrían perforarlos con un pincho. Y Murphy dice que es probable que eso sea lo que suceda. Los más gruesos comenzarían a convertirse en una molestia, pero aumentarían la seguridad. Entonces, otro trabajo puede ser más difícil. Algunos linieros tienen guantes súper gruesos que les permiten manipular cables con corriente cuando sea necesario. Artículos muy impresionantes. // El transformador de aislamiento en parte está haciendo el mismo trabajo, pero está colocando el "guante" en la línea de retorno a tierra. Solo ofrece protección para una mano, no para dos como lo hacen los guantes.
Por "disyuntor de fuga a tierra" / ELCB / "interruptor de falla a tierra" creo que te refieres a un dispositivo de corriente residual (RCD). TODOS los equipos portátiles alimentados por la red deben estar protegidos por uno de estos, independientemente de si le está colocando una sonda de alcance. Espero que ya haya uno instalado en el circuito de alimentación al que conecta el equipo, pero si tiene alguna duda, conecte su equipo a través de un adaptador RCD o un cable de extensión.
@nekomatic Espero que la mayoría de las personas (en realidad TODAS las personas en esta lista) entiendan la esencia de "disyuntor de fuga a tierra" / ELCB / "interruptor de falla a tierra" / "Pequeña caja mágica que se dispara y se detiene cuando llega una fase a falla a tierra". - PERO para el beneficio de aquellos que solo hablan medio-norteamericano, he agregado "RCD". | Yo también lo espero, pero no siempre es el caso aquí abajo, y la red principal es mucho más feroz aquí que en MNAm. | ¿Ha sido mordido por un circuito equipado con RCD? Un fuerte golpe de corriente, y luego nada. Si funciona.....
.... Hace tiempo lo probé en el dorso de mi mano para ver cómo era. No agradable, pero mejor que las descargas eléctricas que había tenido en años pasados.