волшебный дым из мк и гальваническая развязка

@DySprozym · Регистрация: 20.05.2016

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Раскурил АЦП на новом мк, захотел измерить 220 вольт в розетке. Собрал простейшую схему делителя (см. вложение)... Включил, проверил мультиметром - на выходе (как положено) около 1В. После ткнулся вместо мультиметра щупом с ножки АЦП микроконтроллера - из микрухи пошел дымок и потухший дисплей констатировал ее смерть.

Правильно ли я понимаю, что поскольку схема дает 1В только относительно сама себя, то мк принял все 220 вольт и тут обязательна гальваническая развязка? Или причина в другом?

@shibtym · 07.09.2016, 05:51

Правильно ли я понимаю

правильно.

@Woddy · 07.09.2016, 07:18

надо
1) резисторы в обе линии идущие к 220. например 1.5м и 1.5м
2) схема контроллера должна быть развязана с 220 вольт. возможно на вашем блоке питания где-то земля есть?
3) в вашей схеме, тока может не хватать чтоб диоды нормально открывались
4) принято ставить защиты из стабилитронов хотя бы
5) схемы "на горячую" если подключаете - надо сначала подключать землю, а потом вход АЦП

@yiv91 · 07.09.2016, 08:09

Сообщение от woddy

2) схема контроллера должна быть развязана с 220 вольт. возможно на вашем блоке питания где-то земля есть?

Не обязательно, часто достаточно емкостной связи между обмотками понижающего трансформатора, чтобы на "общем" проводе было 110 вольт переменки с импедансом в несколько сотен пф. Если этот "конденсатор" подключить к любому проводу схемы, содержащей МК, то проскочит короткая "иголка", способная вызвать триггерный эффект в КМОП микросхеме, а дальше ее судьба зависит от мощности блока питания. Всякий раз, когда я об этом забываю и подключаю программатор USBasp к схеме под напряжением, у меня булькает виндовс "ты-дын", сообщая, что драйвер libusb потерял связь с программатором, и начинают сильно греться МК в программаторе и таргет. Иногда успеваю всё обесточить и МК остаются живые, иногда нет. Счет идет на секунды.

@shibtym · 07.09.2016, 09:27

Сообщение от woddy

надо
1) резисторы в обе линии идущие к 220...

НЕ надо.

резистор только от дыма спасёт.

от пробоя 308V не поможет.... и да, для этого и одного провода хватит...

@imbidd · 07.09.2016, 09:45

1. Резисторы SMD в корпусе 1206 рассчитаны на 200 вольт максимум - так что либо последовательно, либо замена на что-то более высоковольтное.
2. Надо понять, что в розетке есть "фаза" и "ноль" - если бы на общем проводе был "ноль" - мк не сдох бы.
3. Измерять напряжение в сети таким способом....Это подход 90-х годов...

@shibtym · 07.09.2016, 09:52

Сообщение от imbidd

если бы на общем проводе был "ноль" - мк не сдох бы..

сдох бы с не меньшим успехом...который зависит от того чем запитан сам МК.

от USB компа, в котором обычный блок питания с конденсатором для гашения высокочастотных помех...

от обычного широко распространенного блока питания для зарядки мобильников....

от батареи..

@VtodyMyti · 07.09.2016, 10:18

Сообщение от yiv91

...достаточно емкостной связи между обмотками понижающего трансформатора...

+100500
ТСу достаточно было запитать МК от батарейки, чтобы бабаха не произошло.

@DySprozym · 07.09.2016, 11:43

Всем спасибо за ответы! Для развязки в данном случае - только трансформатор? Или есть другие несложные схемы? Например?

shibtym

резистор только от дыма спасёт.

от пробоя 308V не поможет...

А если варистор поставить?

VtodyMyti
Самое забавное, подключил я мк от аккумулятора (3.6в).

@shibtym · 07.09.2016, 12:10

Или есть другие несложные схемы?

меряй напругу через оптопару.

@yiv91 · 07.09.2016, 12:30

Сообщение от DySprozym

Самое забавное, подключил я мк от аккумулятора (3.6в).

Это в корне меняет дело.
Тогда скорее всего, конденсатор без нагрузки зарядился выше предельного напряжения для МК, скажем, 10 вольт, и разрядка конденсатора на порт МК и через его защитные диоды на "плюс" питания выжгла его.
Как конденсатор вообще так сильно зарядился - см. "вилка Авраменко".

@DySprozym · 07.09.2016, 12:45

Сообщение от yiv91

Сообщение от DySprozym

Самое забавное, подключил я мк от аккумулятора (3.6в).

Это в корне меняет дело.
Тогда скорее всего, конденсатор без нагрузки зарядился выше предельного напряжения для МК, скажем, 10 вольт, и разрядка конденсатора на порт МК и через его защитные диоды на "плюс" питания выжгла его.
Как конденсатор вообще так сильно зарядился - см. "вилка Авраменко".

Но мультиметр перед этим показывал около 1В... Если бы кондер зарядился, мультиметр и показал бы 10В? Хотя между мультиметром и подключением к мк прошло времени секунд 10 - может, этого хватило?

Сообщение от shibtym

Или есть другие несложные схемы?

меряй напругу через оптопару.
схема - типа такой?

http://**************************/download/file.php?id=28900&sid=32d7ac3b81c4a83cdc84bd1e58c5f8c2

@shibtym · 07.09.2016, 13:00

схема - типа такой?

угумс. только эта схема похожа на обнаружение перехода через ноль.
в Вашем же случае и одной оптопары хватит с интегрирующим конденсатором.

но я лично, очень не люблю всякие навесные элементы. стараюсь их заменить их программными решениями.

тут бы я проводил замеры засинхронизировавшись по полуволне.
одновременно получал бы данные о частоте и напряжении.

@imbidd · 07.09.2016, 13:15

Сообщение от shibtym

схема - типа такой?

угумс
Сейчас насоветуют...
Эта схема чисто для детекта перехода фазы через "ноль", нелинейность обычной оптопары начисто убивает возможность использования оной в измерительных схемах.
Есть линейные оптопары, но дорогие для обычных применений.

МК сдох чисто из-за присутствия фазы на общем проводе, в момент прикосновения щупа мультиметра напрямую к выводу МК пошел переменный ток 220в через ёмкость в виде щуп в руках - человек (пФ 20-100) - этого хватило для триггерного эффекта одного из выходов и пробоя в дальнейшем.

Автор, попробуйте восстановить подключение как было и проверьте наличие фазы на общем проводе схемы.

@shibtym · 07.09.2016, 13:22

нелинейность обычной оптопары начисто убивает возможность использования оной в измерительных схемах.

Сейчас насоветуют... Это подход 90-х годов...

для аналоговой техники, это когдато было важно.
но мы ведь попрежнему о МК говорим. создаём калибровочную таблицу...которая может ещё и температурные дрейфы датчиков(в данном случае оптопары) учитывать. всегда так делаю

@DySprozym · 07.09.2016, 13:31

Правильно ли я понимаю схему? Чем выше напряжение, тем сильнее светит диод в оптопаре, тем сильнее открывается транзистор, тем большее значение на ацп?

@VtodyMyti · 07.09.2016, 13:41

Сообщение от DySprozym

Для развязки в данном случае - только трансформатор?
Или есть другие несложные схемы?

Самое разумное - трансформатор.
Только обычный не подойдёт.
Нужен:
1. С развязкой первичной и вторичной обмоток не менее 2...2,5 кВ.
2. Емкость между первичной и вторичной обмотками должна быть ничтожной. По уму - первичная и вторичная обмотки должны быть "на разных перекладинах" сердечника, подальше друг от друга, плюс экранирование. Кстати, в таком случае и п.1 легче соблюсти.

Несложных решений нет, если не считать от аккумуляторов/батареек.

@shibtym · 07.09.2016, 13:42

тем большее значение на ацп?

конкретно по этой схеме, тем меньше...

@DySprozym · 07.09.2016, 13:45

Спасибо!

@яверт · 07.09.2016, 13:56

Сообщение от imbidd

Автор, попробуйте восстановить подключение как было и проверьте наличие фазы на общем проводе схемы.

Выпрямитель мостовой, на землю мк будет каждый второй полупериод прилетать фаза....

Делать как было не вариант:
- надо вынести диодный мост до делителя, ну или заменить его на точный выпрямитель на ОУ как в мультиметрах
- разбить резистор 3МОм на несколько включенных последовательно, что бы увеличить напряжение пробоя и уменьшить утечки по плате

@imbidd 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.04.2013 Сообщений: 90
	07.09.2016, 13:15	14
	Сообщение от shibtym схема - типа такой? угумс Сейчас насоветуют... Эта схема чисто для детекта перехода фазы через "ноль", нелинейность обычной оптопары начисто убивает возможность использования оной в измерительных схемах. Есть линейные оптопары, но дорогие для обычных применений. МК сдох чисто из-за присутствия фазы на общем проводе, в момент прикосновения щупа мультиметра напрямую к выводу МК пошел переменный ток 220в через ёмкость в виде щуп в руках - человек (пФ 20-100) - этого хватило для триггерного эффекта одного из выходов и пробоя в дальнейшем. Автор, попробуйте восстановить подключение как было и проверьте наличие фазы на общем проводе схемы. 0

@VtodyMyti 0 / 0 / 0 Регистрация: 10.06.2015 Сообщений: 1,304
	07.09.2016, 13:41	17
	Сообщение от DySprozym Для развязки в данном случае - только трансформатор? Или есть другие несложные схемы? Самое разумное - трансформатор. Только обычный не подойдёт. Нужен: 1. С развязкой первичной и вторичной обмоток не менее 2...2,5 кВ. 2. Емкость между первичной и вторичной обмотками должна быть ничтожной. По уму - первичная и вторичная обмотки должны быть "на разных перекладинах" сердечника, подальше друг от друга, плюс экранирование. Кстати, в таком случае и п.1 легче соблюсти. Несложных решений нет, если не считать от аккумуляторов/батареек. 0

@DySprozym 0 / 0 / 0 Регистрация: 20.05.2016 Сообщений: 23
	07.09.2016, 13:45	19
	Спасибо! 0

@shibtym 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.04.2016 Сообщений: 268
	07.09.2016, 05:51	2
	Правильно ли я понимаю правильно. 0

@Woddy 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.10.2009 Сообщений: 3
	07.09.2016, 07:18	3
	надо 1) резисторы в обе линии идущие к 220. например 1.5м и 1.5м 2) схема контроллера должна быть развязана с 220 вольт. возможно на вашем блоке питания где-то земля есть? 3) в вашей схеме, тока может не хватать чтоб диоды нормально открывались 4) принято ставить защиты из стабилитронов хотя бы 5) схемы "на горячую" если подключаете - надо сначала подключать землю, а потом вход АЦП 0

@yiv91 0 / 0 / 0 Регистрация: 31.01.2013 Сообщений: 1,625
	07.09.2016, 08:09	4
	Сообщение от woddy 2) схема контроллера должна быть развязана с 220 вольт. возможно на вашем блоке питания где-то земля есть? Не обязательно, часто достаточно емкостной связи между обмотками понижающего трансформатора, чтобы на "общем" проводе было 110 вольт переменки с импедансом в несколько сотен пф. Если этот "конденсатор" подключить к любому проводу схемы, содержащей МК, то проскочит короткая "иголка", способная вызвать триггерный эффект в КМОП микросхеме, а дальше ее судьба зависит от мощности блока питания. Всякий раз, когда я об этом забываю и подключаю программатор USBasp к схеме под напряжением, у меня булькает виндовс "ты-дын", сообщая, что драйвер libusb потерял связь с программатором, и начинают сильно греться МК в программаторе и таргет. Иногда успеваю всё обесточить и МК остаются живые, иногда нет. Счет идет на секунды. 0

@shibtym 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.04.2016 Сообщений: 268
	07.09.2016, 09:27	5
	Сообщение от woddy надо 1) резисторы в обе линии идущие к 220... НЕ надо. резистор только от дыма спасёт. от пробоя 308V не поможет.... и да, для этого и одного провода хватит... 0

@imbidd 0 / 0 / 0 Регистрация: 13.04.2013 Сообщений: 90
	07.09.2016, 09:45	6
	1. Резисторы SMD в корпусе 1206 рассчитаны на 200 вольт максимум - так что либо последовательно, либо замена на что-то более высоковольтное. 2. Надо понять, что в розетке есть "фаза" и "ноль" - если бы на общем проводе был "ноль" - мк не сдох бы. 3. Измерять напряжение в сети таким способом....Это подход 90-х годов... 0

@shibtym 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.04.2016 Сообщений: 268
	07.09.2016, 09:52	7
	Сообщение от imbidd если бы на общем проводе был "ноль" - мк не сдох бы.. сдох бы с не меньшим успехом...который зависит от того чем запитан сам МК. от USB компа, в котором обычный блок питания с конденсатором для гашения высокочастотных помех... от обычного широко распространенного блока питания для зарядки мобильников.... от батареи.. 0

@VtodyMyti 0 / 0 / 0 Регистрация: 10.06.2015 Сообщений: 1,304
	07.09.2016, 10:18	8
	Сообщение от yiv91 ...достаточно емкостной связи между обмотками понижающего трансформатора... +100500 ТСу достаточно было запитать МК от батарейки, чтобы бабаха не произошло. 0

@DySprozym 0 / 0 / 0 Регистрация: 20.05.2016 Сообщений: 23
	07.09.2016, 11:43	9
	Всем спасибо за ответы! Для развязки в данном случае - только трансформатор? Или есть другие несложные схемы? Например? shibtym резистор только от дыма спасёт. от пробоя 308V не поможет... А если варистор поставить? VtodyMyti Самое забавное, подключил я мк от аккумулятора (3.6в). 0

@shibtym 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.04.2016 Сообщений: 268
	07.09.2016, 12:10	10
	Или есть другие несложные схемы? меряй напругу через оптопару. 0

@yiv91 0 / 0 / 0 Регистрация: 31.01.2013 Сообщений: 1,625
	07.09.2016, 12:30	11
	Сообщение от DySprozym Самое забавное, подключил я мк от аккумулятора (3.6в). Это в корне меняет дело. Тогда скорее всего, конденсатор без нагрузки зарядился выше предельного напряжения для МК, скажем, 10 вольт, и разрядка конденсатора на порт МК и через его защитные диоды на "плюс" питания выжгла его. Как конденсатор вообще так сильно зарядился - см. "вилка Авраменко". 0

	07.09.2016, 13:56

@DySprozym 0 / 0 / 0 Регистрация: 20.05.2016 Сообщений: 23
	07.09.2016, 12:45	12
	Сообщение от yiv91 Сообщение от DySprozym Самое забавное, подключил я мк от аккумулятора (3.6в). Это в корне меняет дело. Тогда скорее всего, конденсатор без нагрузки зарядился выше предельного напряжения для МК, скажем, 10 вольт, и разрядка конденсатора на порт МК и через его защитные диоды на "плюс" питания выжгла его. Как конденсатор вообще так сильно зарядился - см. "вилка Авраменко". Но мультиметр перед этим показывал около 1В... Если бы кондер зарядился, мультиметр и показал бы 10В? Хотя между мультиметром и подключением к мк прошло времени секунд 10 - может, этого хватило? Сообщение от shibtym Или есть другие несложные схемы? меряй напругу через оптопару. схема - типа такой? http://**************************/download/file.php?id=28900&sid=32d7ac3b81c4a83cdc84bd1e58c5f8c2 0

@shibtym 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.04.2016 Сообщений: 268
	07.09.2016, 13:00	13
	схема - типа такой? угумс. только эта схема похожа на обнаружение перехода через ноль. в Вашем же случае и одной оптопары хватит с интегрирующим конденсатором. но я лично, очень не люблю всякие навесные элементы. стараюсь их заменить их программными решениями. тут бы я проводил замеры засинхронизировавшись по полуволне. одновременно получал бы данные о частоте и напряжении. 0

@shibtym 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.04.2016 Сообщений: 268
	07.09.2016, 13:22	15
	нелинейность обычной оптопары начисто убивает возможность использования оной в измерительных схемах. Сейчас насоветуют... Это подход 90-х годов... для аналоговой техники, это когдато было важно. но мы ведь попрежнему о МК говорим. создаём калибровочную таблицу...которая может ещё и температурные дрейфы датчиков(в данном случае оптопары) учитывать. всегда так делаю 0

@DySprozym 0 / 0 / 0 Регистрация: 20.05.2016 Сообщений: 23
	07.09.2016, 13:31	16
	Правильно ли я понимаю схему? Чем выше напряжение, тем сильнее светит диод в оптопаре, тем сильнее открывается транзистор, тем большее значение на ацп? 0

@shibtym 0 / 0 / 0 Регистрация: 07.04.2016 Сообщений: 268
	07.09.2016, 13:42	18
	тем большее значение на ацп? конкретно по этой схеме, тем меньше... 0

@яверт 0 / 0 / 0 Регистрация: 15.06.2012 Сообщений: 3,097
	07.09.2016, 13:56	20
	Сообщение от imbidd Автор, попробуйте восстановить подключение как было и проверьте наличие фазы на общем проводе схемы. Выпрямитель мостовой, на землю мк будет каждый второй полупериод прилетать фаза.... Делать как было не вариант: - надо вынести диодный мост до делителя, ну или заменить его на точный выпрямитель на ОУ как в мультиметрах - разбить резистор 3МОм на несколько включенных последовательно, что бы увеличить напряжение пробоя и уменьшить утечки по плате 0