Transformadores de pulso
Transformadores de pulso y señal
Ejemplo resuelto de pruebas adecuadas
Descripción general del pulso y la señal
Los transformadores de pulso son una familia diversa de transformadores diseñados para transferir una señal de control digital desde un circuito de control a una carga.
Proporcionan aislamiento galvánico a un circuito, al tiempo que permiten transmitir señales de control rápidas sin distorsionar la forma de la señal.
La señal de entrada y salida suele ser una onda rectangular de unos pocos voltios con una frecuencia superior a 100 Khz, no una onda sinusoidal como ocurre con los transformadores convencionales.
Los transformadores de pulso tienen una cantidad baja de devanados (para minimizar la fuga de flujo) y una capacitancia baja entre devanados (para garantizar que el perfil de la señal se mantenga en el secundario de la manera más limpia posible).
Dado que funcionan con señales de alta frecuencia, el material del núcleo debe poder hacer frente a magnetizaciones y desmagnetizaciones rápidas y repetidas.
La relación de vueltas suele ser de 1:1, ya que su objetivo principal no es aumentar o transformar el voltaje, sino mantenerlo a través de la barrera de aislamiento.
Un buen ejemplo de transformador de impulsos es la serie de dispositivos Murata 786.
La serie Murata 786 está disponible en una variedad de disposiciones de devanados, con o sin tomas centrales en los devanados. Para los propósitos de este ejemplo, nos centraremos en el 78601/1C, que tiene 1 primario y 1 secundario.
78601/1C fabrica esquema
Pruebas sugeridas para pulso y señal
Pulse - Esquema del editor AT
El esquema anterior se puede convertir fácilmente en un programa de prueba AT utilizando el software AT EDITOR.
El esquema simple se muestra aquí.
Esquema del editor AT
Pulso - Accesorio AT
La serie 786 de transformadores de impulsos se puede conectar fácilmente mediante un dispositivo de clavija Kelvin.
Como la resistencia del devanado es baja (<1 ohmio), las pruebas se beneficiarán de la precisión mejorada proporcionada por las mediciones de 4 cables.
Fijación sencilla con pasador Kelvin
Pulso - Programa de prueba AT
Primero se comprueba que las resistencias de las dos bobinas estén por debajo del máximo especificado de 0,6 ohmios en cada devanado.
A continuación se comprueba la inductancia para validar el funcionamiento central,
Los límites aquí especifican una inductancia mínima en lugar de un valor nominal y una tolerancia, por lo que solo se realiza una verificación de más de 2 mH (aunque el AT registrará el valor medido real de todos modos)
La relación de vueltas se verifica a continuación para verificar la relación 1:1 hasta límites de +/- 1%.
Si se conoce el número real de vueltas, la mejor práctica es utilizarlas como nominal, con +/- 0,5 vueltas como tolerancia.
A continuación se comprueban la capacitancia entre devanados y la inductancia de fuga, nuevamente de acuerdo con los datos publicados.
Como ambas se rigen en gran medida por el diseño, algunos usuarios pueden preferir ejecutar estas pruebas como pruebas de auditoría ocasionales para ahorrar tiempo de prueba y al mismo tiempo mantener la auditoría de calidad.
Finalmente, el aislamiento se verifica mediante una prueba AC HI-POT estándar.
# | Prueba | Descripción | Pines y condiciones | Razón |
| 1 | R | resistencia CC | Pines 1-3, comprobar <600 mOhms | Comprobar que la resistencia del devanado esté por debajo de un máximo. También actúa como control del calibre correcto del cable y de la buena terminación. |
| 2 | R | resistencia CC | Pines 6-4, comprobar <600 mOhms | Comprobar que la resistencia del devanado esté por debajo de un máximo. También actúa como control del calibre correcto del cable y de la buena terminación. |
| 3 | LS | Inductancia en serie | Pines 4-6, 1 kHz, 100 mV, verificación de límites L >2 mH | Para comprobar el número correcto de vueltas y el correcto funcionamiento del material del núcleo. |
| 4 | TR | Relación de vueltas | Energice los pines primarios 1 y 3 a 1 kHz, 100 mV, los secundarios 4 y 6, verifique la relación 1:1, +/- 1 %, polaridad positiva. | Para comprobar los giros y las fases correctos de Primario a Secundario |
| 5 | C | Capacitancia entre devanados | 5 V, 100 kHz, pines 1 y 3 alto, pines 4 y 6 bajo, límites 49 pF+/-10 % | La capacitancia suele ser función del diseño del posicionamiento y la topología del devanado, por lo que suele estar determinada por el diseño. Sin embargo, es posible que en ocasiones desees auditar esto durante la fabricación. |
| 6 | LL | Inductancia de fuga | 50 mA, 300 kHz Pines 1-3 con 6-4 en cortocircuito, límites; mejor que 470 nH | Comprueba que el acoplamiento entre devanados no da lugar a una pérdida excesiva de transferencia de flujo magnético. |
| 7 | HPAC | AC Hi-Pot | 1 kV 50 Hz CA, 1 segundo, pines 1 y 6 alto, pines 2,3,4 y 5 bajo. Comprobar corriente <1 mA | Para comprobar el aislamiento de primaria a secundaria. |
| AT5600 Tiempo de ejecución 1,77 segundos | ||||
| (Tiempo de ejecución del AT3600 3,68 segundos) |
NOTA:
Muchos transformadores de pulsos también definen un "producto voltios-tiempo" para definir la capacidad de energía del transformador.
Esto ya se ha comprobado efectivamente en el esquema de prueba anterior, ya que los factores que afectan esto son
a) el núcleo, el área del núcleo y la densidad de flujo de saturación del material del núcleo (comprobado mediante la prueba de inductancia)
b) el número de vueltas (comprobado mediante la prueba TR)
Resultados de las pruebas AT para transformadores de impulsos
