Kupfer CTX16-15954
Leistungsfaktorkorrekturtransformatoren (PFCs)
Ausgearbeitetes Beispiel für geeignete Tests
Übersicht über Leistungsfaktorkorrekturtransformatoren
Die schiere Menge an SMPS (Schaltnetzteilen), die jedes Jahr hergestellt werden, sowie die Kombination aus Gesetzgebung und Verbraucherdruck, den Stromverbrauch zu senken, haben zu einem Anstieg der Verwendung von Leistungsfaktorkorrektur-Induktoren (PFC) geführt. Wie der Name schon sagt, werden PFCs verwendet, um den Leistungsfaktor von SMPS zu optimieren und so die Energieeffizienz zu verbessern und den Stromverbrauch zu senken.
PFCs lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Passiv und Aktiv
In einer passiven PFC-Schaltung wird am Eingang eines SMPS eine Induktivität in Verbindung mit Kondensatoren verwendet, um den Leistungsfaktor zu korrigieren.
Der Vorteil einfacherer Komponenten wird jedoch häufig durch die für den Betrieb bei 50/60 Hz erforderliche größere Komponentengröße und die theoretische Leistungsgrenze von etwa PF = 0,75 zunichte gemacht.
Viel häufiger sind aktive PFC-Schaltungen, bei denen die PFC-Induktoren und Kondensatoren hinter der Diodenbrücke eingesetzt und mithilfe einer Steuerschaltung aktiv geschaltet werden. Die zunehmende Zuverlässigkeit und die sinkenden Kosten von ICs für diesen Zweck haben die aktive PFC zur vorherrschenden Methode gemacht. Dies führt auch zu kleineren Komponenten (da die Schaltfrequenz höher ist) und einer besseren Leistung mit einem PF von typischerweise >0,9.
PFCs lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: Passiv und Aktiv
In einer passiven PFC-Schaltung wird am Eingang eines SMPS eine Induktivität in Verbindung mit Kondensatoren verwendet, um den Leistungsfaktor zu korrigieren.
Der Vorteil einfacherer Komponenten wird jedoch häufig durch die für den Betrieb bei 50/60 Hz erforderliche größere Komponentengröße und die theoretische Leistungsgrenze von etwa PF = 0,75 zunichte gemacht.
Viel häufiger sind aktive PFC-Schaltungen, bei denen die PFC-Induktoren und Kondensatoren hinter der Diodenbrücke eingesetzt und mithilfe einer Steuerschaltung aktiv geschaltet werden. Die zunehmende Zuverlässigkeit und die sinkenden Kosten von ICs für diesen Zweck haben die aktive PFC zur vorherrschenden Methode gemacht. Dies führt auch zu kleineren Komponenten (da die Schaltfrequenz höher ist) und einer besseren Leistung mit einem PF von typischerweise >0,9.
Eaton stellt in seiner CTX-Reihe eine Reihe von PFC-Induktivitäten für die aktive Methode her.
Hier demonstrieren wir eine mögliche AT-Testlösung für die Teilenummer CTX16-15954
Transformatorschema
Empfohlene Tests auf PFCs
AT-Editor-Schema für PFCs
Hier wird der Transformator in einem Schaltplan für das AT EDITOR-Testprogramm dargestellt.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Wicklungen an den Pins 1–4 und 2–5 tatsächlich physisch unabhängig abgeschlossen sind und daher als separate Wicklungen dargestellt und getestet werden.
Ein Voltech DC1000 wurde ebenfalls an die Pins 2-5 angeschlossen und vom AT-Testprogramm gesteuert, da das Teil auch einen Induktivitätstest unter 3,1 Ampere DC-Vorspannungsstrom erfordert.
AT-Editor-Schema für PFCs
PFCs - AT Vorrichtungen
Durch die herkömmlichen 5-mm-Stiftanschlüsse ist der CTX16-15954 ideal für die Befestigung mit Kelvin-Stiften.
Dadurch ist die Einpasszeit sehr kurz und der Vorteil der 4-Leiter-Kelvinmessung bietet genaue Widerstandsmessungen, da sämtliche Effekte aufgrund der Verdrahtung der Vorrichtung und des Kontaktwiderstands aus den Messungen herauskompensiert werden können.
PFCs - AT-Testprogramm
Das Testprogramm prüft zunächst den Gleichstromwiderstand jeder Wicklung einzeln, um die Kontinuität zu prüfen und auch den richtigen Drahtquerschnitt zu kontrollieren.
Als nächstes wird das Windungszahlverhältnis geprüft. Da es 3 Wicklungen gibt, sind zwei Windungszahltests erforderlich, um alle Wicklungen zu prüfen. a) Von einer der Primärwicklungen zur Sekundärwicklung und b) von einer Primärwicklung zur anderen Sekundärwicklung.
Anschließend wird die Serieninduktivität gemessen, um die Funktion des Kernmaterials zu prüfen. Anschließend werden (mit dem DC1000) gemäß Spezifikation 3,1 A Gleichstrom angelegt und die Induktivität geprüft, um nachzuweisen, dass der Kern nicht gesättigt ist.
Abschließend wird die Isolierung durch einen Hochspannungstest zwischen den Primär- und Sekundärwicklungen nachgewiesen.
# | Prüfen | Beschreibung | Pins und Bedingungen | Grund |
| 1 | R | Gleichstromwiderstand | Pins 1–4, Grenzwert auf < 0,760 Ohm eingestellt, da die veröffentlichte Spezifikation von 0,380 Ohm für beide Wicklungen parallel gilt. | Zur Überprüfung, ob der Wicklungswiderstand unter einem Maximum liegt. Dient auch zur Überprüfung des korrekten Drahtdurchmessers und der ordnungsgemäßen Terminierung. |
| 2 | R | Gleichstromwiderstand | Pins 2–5, Grenzwert auf < 0,760 Ohm eingestellt, da die veröffentlichte Spezifikation von 0,380 Ohm für beide Wicklungen parallel gilt. | Zur Überprüfung, ob der Wicklungswiderstand unter einem Maximum liegt. Dient auch zur Überprüfung des korrekten Drahtdurchmessers und der ordnungsgemäßen Terminierung. |
| 3 | R | Gleichstromwiderstand | Pins 9–7, Grenzwert gemäß Spezifikation auf < 0,212 Ohm eingestellt. | Zur Überprüfung, ob der Wicklungswiderstand unter einem Maximum liegt. Dient auch zur Überprüfung des korrekten Drahtdurchmessers und der ordnungsgemäßen Terminierung. |
| 4 | TR | Windungszahl | Pins mit 1:4 100 mV 10 kHz aktivieren, 1-4 bis 7-9 messen, um 1:0,082 +/- 3 % zu erhalten | So überprüfen Sie das korrekte Windungsverhältnis P1:S1 |
| 5 | TR | Windungszahl | Pins 1:4 100 mV 10 kHz mit Strom versorgen, 1-4 bis 2-5 messen, um 1:1 +/- 3 % zu erhalten | So überprüfen Sie das korrekte Windungsverhältnis P1:P2 |
| 6 | LS | Serieninduktivität | Pins 1–4. 100 mV, 10 kHz, Grenzwerte 0,9 mH bis 1,1 mH gemäß Datenblattspezifikation. | Zur Überprüfung der korrekten Windungszahl und der korrekten Funktion des Kernmaterials |
| 7 | LSBX | Serieninduktivität mit DC-Vorspannung | Pins 2-5, 100 mV, 10 kHz mit 3,1 A DC-Vorspannung gemäß Teilespezifikation. Grenzwerte auf mindestens 0,75 mH eingestellt | Überprüft, ob die Kerne bei einer Gleichstromvorspannung von 3,1 A nicht gesättigt sind. |
| 8 | HPAC | Hi Pot AC | 1500 V für 1 Sekunde, Pins 1,2,4,5 LO zu Pins 7,9,Hi. Grenzwert 20 mA | Überprüfen Sie die Isolierung des Transformators. Beachten Sie, dass die Pins mit angeschlossenem DC1000 auf der LO-Seite des Hochspannungstests bleiben. |
| AT5600 Laufzeit 3,79 Sek. | ||||
| (AT3600 Laufzeit 5,84 Sek.) |
HINWEISE:
Da das LSBX-Ergebnis (Testen des Teils bei 3,1 A Gleichstrom) stark vom Kernmaterial abhängt, ziehen es Benutzer möglicherweise vor, diesen Test periodisch auszuführen, anstatt ihn bei jedem Transformator durchzuführen, um Zeit zu sparen. Mit der AUDIT-Testfunktion des AT5600 können Sie eine ausgewählte Probe der Charge testen (und trotzdem die Testergebnisse behalten).
Ebenso entspricht der gezeigte HPAC-Test den angegebenen Spezifikationen. Auch hier können Kunden die AUDIT-Funktion verwenden, um HPAC regelmäßig über eine längere Verweilzeit zu testen.
AT-Testergebnisse für PFCs
