Transformadores de audio y telecomunicaciones: preguntas frecuentes

Pruebas de transformadores de audio y telecomunicaciones: preguntas comunes

Mis transformadores de audio y telecomunicaciones necesitan estar conectados a una línea balanceada. ¿Qué prueba debo realizar para garantizar el rendimiento necesario?

Lo que se necesita aquí es una prueba de equilibrio longitudinal, una medida de la relación de rechazo en modo común (CMRR) de un transformador.
Esta se define como la capacidad del transformador para rechazar señales de ruido no deseadas que son comunes a ambos terminales de entrada con respecto a un punto común.
En un mundo ideal, un transformador tendría CMRR infinito.
Sin embargo, en la práctica, las diferencias en la simetría de la construcción del transformador significan que las señales de entrada en modo común aparecen como voltajes de salida no deseados.

¿Cómo funciona una prueba de equilibrio longitudinal?

La Figura 1 muestra una prueba de equilibrio longitudinal básica en la que se coloca una resistencia de carga, RL, a través de la salida del transformador y dos resistencias de fuente (RS) en las entradas del transformador. Primero, se aplica el voltaje de prueba Vin como señal de modo común y se registra el voltaje de salida Vout1. Luego se aplica el mismo Vin como voltaje de entrada normal y se registra la salida Vout2. Luego, el equilibrio longitudinal se calcula como la relación:

LBAL = 20 registro | (Vsalida2 / Vsalida1) |

¿Sería adecuada la prueba de equilibrio longitudinal estándar para confirmar el CMRR de los transformadores de audio y telecomunicaciones necesarios para cumplir con estándares como IEEE455 y FCC68310?

Para evaluar transformadores según IEEE455, FCC 68.310 y otros estándares similares, se requiere una versión ligeramente diferente de la prueba básica de equilibrio longitudinal. Esto se conoce como prueba general de equilibrio longitudinal. En el caso de IEEE455, las resistencias de fuente y carga RS y RL están conectadas de la misma manera que en la prueba anterior, pero también se agrega un transformador de medición (accesorio) (consulte la Figura 2).

También se utilizan un transformador de medición y una resistencia de carga para realizar pruebas según FCC 68.310 (Figura 3), pero las resistencias de fuente no son necesarias.

En cada caso, se miden los voltajes Vout1 y Vout2 mientras Vin se mantiene constante.
La relación de estos dos voltajes refleja la capacidad del transformador bajo prueba para rechazar voltajes de modo común.
El equilibrio longitudinal general se calcula como la relación:
GBAL = 20 registro |(Vsalida2/Vsalida1)|

Me dijeron que necesito realizar una prueba de pérdida de inserción como parte de nuestro proceso de calidad. Por qué es esto ?

Esta prueba a menudo se especifica ya que ayuda a garantizar que el transformador se haya ensamblado utilizando los materiales de núcleo y devanado correctos. La pérdida de inserción es una medida de la potencia que pierde un transformador en relación con la potencia teórica máxima que el dispositivo debe transmitir a una carga determinada. Las pérdidas de resistencia del núcleo y del devanado significan que un transformador siempre consume algo de energía, lo que reduce la potencia disponible para la carga desde el máximo teórico.

¿Cómo realizo una prueba de pérdida de inserción?

Las resistencias de fuente y carga (Rs y RL) se conectan al transformador bajo prueba como se muestra en la Figura 4. Luego se aplica el voltaje especificado, Vin, al transformador y se mide el voltaje de salida, Vout. La pérdida de inserción (relación entre la pérdida de potencia real y la teórica) se puede calcular utilizando la fórmula:

ILOS = 10 log (Vin x Vin x Rl / 4 Vout x Vout x Rs).

Una medición complementaria que a menudo puede ser necesaria al mismo tiempo que la pérdida de inserción es una prueba de pérdida de retorno (RLOS). A diferencia de la pérdida de inserción, donde se mide la potencia perdida dentro del transformador, la prueba de pérdida de retorno se utiliza para evaluar la potencia que el transformador devuelve a la entrada.

¿Existen otras pruebas que puedan ser particularmente aplicables a transformadores de audio y telecomunicaciones?

Cuando se van a utilizar transformadores con líneas de transmisión de impedancia específica, a menudo será necesario realizar una prueba de impedancia. La impedancia de un transformador suele ser compleja ya que consta de elementos reales (resistivos) e imaginarios (inductivos o capacitivos). La impedancia total a una frecuencia especificada es la suma vectorial de estas partes y se expresa como Z=√(R2 + X2) donde R y X son los componentes real e imaginario respectivamente.

En el entorno de producción necesitaré realizar mis pruebas a alta velocidad. ¿Cómo puedo automatizar el proceso de prueba?

La llegada de sistemas modernos de prueba de componentes bobinados de una sola estación ha ayudado a automatizar y simplificar el proceso de prueba de transformadores, al tiempo que elimina la necesidad de que los OEM compren, configuren y mantengan una variedad de equipos de prueba dispares. Sin embargo, hasta la fecha muchas pruebas de audio y telecomunicaciones no están disponibles en dichas plataformas. Voltech abordó esta situación lanzando una serie de pruebas diseñadas específicamente para transformadores de aislamiento de línea y que pueden usarse en los probadores de transformadores de estación única ATi y AT3600 de la compañía. Estas pruebas permiten a los usuarios medir el equilibrio longitudinal y general en un rango de medición de 0 a 100 dB, con voltajes de prueba de 1 mV a 5 V y frecuencias de prueba que van de 20 Hz a 1 MHz. Las pérdidas de inserción se pueden medir dentro de los mismos límites de voltaje y frecuencia de prueba en un rango de medición de -100 dB a 100 dB, mientras que el rango de prueba de impedancia es de 1 mOhm a 1 MOhm. La precisión básica de estas mediciones es tan buena como 0,05%.

Todas las pruebas se pueden especificar con los nuevos probadores AT5600 o los usuarios existentes pueden adquirirlas como simples actualizaciones de software.

Todas las pruebas se pueden configurar y ejecutar a través del software de edición de pruebas de transformadores basado en PC y los programas de prueba se pueden archivar en el disco de un servidor para una descarga rápida.

Conclusiones de las pruebas de audio

El versátil probador de transformadores AT5600 ya proporciona una gama inigualable de pruebas para verificar la construcción y el rendimiento de una amplia gama de bobinas y transformadores. Siguiendo las pautas anteriores, los usuarios también pueden integrar perfectamente las pruebas de núcleos y transformadores en condiciones de corriente alterna constante en el entorno AT3600, proporcionando pruebas PASA/FALLA de alta velocidad y resultados de prueba precisos y detallados para el análisis.