示波器使用前須將探棒接地，但沒想到這一接竟然冒出火花來，真是嚇人! 前幾天修電風扇，原本只是要更換按鈕，但是過程中我認為有需要說明一下示波器探棒接地該怎麼接，否則應該很多人會跟我一樣中招。
如下圖今天的主題是中間那顆IC，因為我要告訴各位如何用示波器測量中間那顆IC的電源。
無變壓器電源-Transformerless
測量電源很難嗎? 對於一般的DC電路並不難，只要將探棒的GND與探針點上去就好。但這次的問題是，這個IC的直流線路是採用無變壓器電源Transformerless Power Supply。
我認為它是個很聰明的省錢線路，至少對廠商來說是如此，不需要笨重的變壓器，只需要一個阻抗線路，裡面的電容在交流電經過時會產生阻抗，不至於讓電流太大，於是齊納二極體Zenar Diode就能順利工作發揮穩壓效用，讓IC負載工作在小電壓範圍，以此例來說是5V。
所以你可以說這個5V的線路是內嵌在AC 110V內的DC線路，如果要接示波器對IC做Debug，那麼探棒的GND要接哪裡? IC的GND腳位嗎? 當然不是!!
探棒接地的GND該怎麼接
因為IC本身只有5V，依電路圖來看從110V減掉5V下來，IC的GND相對於中性線可是足足有105V啊! 如果把示波器的GND放在IC的GND上，就等同於105V與GND短路，接上去那一瞬間可是會冒火花的! 因為我接上去就冒火花了，嚇死哥了。
基本上探棒的GND直接PCB是不可行的，因此我們需要在PCB上找個參考點讓Probe的GND能接上，方法如下圖，在IC的VCC、GND之間串接2個12K甚至更大的電阻，以兩個電阻之間的接點做為示波器的GND接點，接著我們用兩根探棒接入示波器，再利用示波器的Math功能，將兩個波形相減，就能得到IC的VCC對自身GND的電壓。
如此一來示波器的GND是透過電阻接入PCB，不會有大電流串入示波器的GND，外加兩個波形的相減運算，我們就能在示波器上觀察到穩定的5V，也就是下圖中的粉紅色波形，是條穩定的橫線。
相信各位一定無法忽視那看起來像雜訊的CH1與CH2，這是怎麼一回事? 由於外部電源是60Hz震盪，因此兩根Probe對地也會是這個頻率，雖然波形不是很好看，但我們可以忽略這兩個很醜的波形，因為我們的重點是它們的差值也就是IC的直流電源值。
隔離變壓器
其實還有一種測量的方式，就是在待測物與電源中間安置一個隔離變壓器，它是一種1:1的線圈，所以電壓會與電源相同，但是它的中性線沒有接地，因此可以與示波器的GND相接，接了之後待測物的N就是示波器的GND，剩下的問題就是示波器的輸入耐壓能否到110V? 一般示波器都有到300Vrms，但你還是要確認一下，畢竟示波器還是很貴的，修個電風扇而弄壞示波器實在划不來。
相關文章
示波器操作相關文章在這裡
想問, 是否示波器或被測電路其中有一的電源不是接到110v市電, 也就是不會接到大地, 就可以安全使用示波器?
是, 但畢竟設備還是需要以110V輸入, 仍要小心使用避免觸電
感謝回覆! 請問我可以把參考點改為PCB板上外接AC電源的N接點上接上探棒的GND,其他就如同文章讓兩隻探棒頭接在IC的VCC、GND上, 示波器也會顯示兩波形相減是5V嗎? 謝謝!
這樣接必須有個前提, 你必須確認電源端的N與G是有短接在一起的, 確定是同一個電位才能這麼做. 但實務上由於電箱內的N, G如何接法我們通常不能確定, 甚至看不到, 所以我從來不這樣接, 降低損壞風險
在示波器電源加隔離變壓器應該就可以安全量測電路內部波形
這個叫做阻容式降壓電路，適用於小負載電流(約在 100mA以下)的一種降壓電路，優點是成本極低，常見於諸多家電中。
由於許多家電的控制電路本身需求電流很小，所以這種低成本的降壓電路曾被大量應用，但這電路本身在實務上的安全性堪慮，因為圖二中的 1uF 電容必須使用安規電容，無奈很多家電廠商無止盡的降低成本，在電路本身成本已降低後，進而尋求降低元件成本，在圖二中的 1uF 電容，使用了一般 CBB電容取代安規X電容，而使得電路異常時，增加電容短路的危險。
一般這種電路的維修，若真的無法使用有變壓器的降壓電路取代，我會用安規電容取代圖一中的那個棕色 CBB 電容，以避免萬一電容損壞造成短路的風險。前一陣子很多除濕機自燃的案例中，廠商的改善方案，就是把這個無變壓器阻容式降壓，改為有變壓器的降壓電路，雖然成本上升，但相對安全非常多！
感謝您的補充
Very Good~