Transformateurs audio et télécom - FAQ

Tests de transformateurs audio et de télécommunications – Questions courantes

Mes transformateurs audio et télécommunications doivent être connectés à une ligne symétrique. Quel test dois-je effectuer pour garantir les performances nécessaires ?

Ce qu’il faut ici, c’est un test d’équilibre longitudinal, une mesure du taux de réjection en mode commun (CMRR) d’un transformateur.
Ceci est défini comme la capacité du transformateur à rejeter les signaux de bruit indésirables communs aux deux bornes d'entrée par rapport à un point commun.
Dans un monde idéal, un transformateur aurait un CMRR infini.
Cependant, dans la pratique, les différences de symétrie dans la construction du transformateur signifient que les signaux d'entrée en mode commun apparaissent comme des tensions de sortie indésirables.

Comment fonctionne un test d'équilibre longitudinal ?

La figure 1 montre un test d'équilibre longitudinal de base dans lequel une résistance de charge, RL, est placée à la sortie du transformateur et deux résistances de source (RS) sont placées aux entrées du transformateur. Tout d'abord, la tension de test Vin est appliquée en tant que signal de mode commun et la tension de sortie Vout1 est enregistrée. Le même Vin est ensuite appliqué comme tension d'entrée normale et la sortie Vout2 est enregistrée. Le solde longitudinal est alors calculé comme le rapport :

LBAL = 20 log | (Vout2 / Vout1) |

Le test d'équilibre longitudinal standard serait-il adapté pour confirmer le CMRR des transformateurs audio et de télécommunications requis pour répondre aux normes telles que IEEE455 et FCC68310 ?

Afin d'évaluer les transformateurs selon les normes IEEE455, FCC 68.310 et autres normes similaires, une version légèrement différente du test d'équilibre longitudinal de base est requise. C’est ce qu’on appelle le test général d’équilibre longitudinal. Dans le cas de IEEE455, les résistances de source et de charge RS et RL sont connectées de la même manière que dans le test précédent mais un transformateur de mesure (fixation) est également ajouté (voir Figure 2).

Un transformateur de mesure et une résistance de charge sont également utilisés pour les tests selon la norme FCC 68.310 (Figure 3), mais les résistances sources ne sont pas requises.

Dans chaque cas, les tensions Vout1 et Vout2 sont mesurées tandis que Vin reste constant.
Le rapport de ces deux tensions reflète la capacité du transformateur testé à rejeter les tensions de mode commun.
L'équilibre longitudinal général est calculé comme le rapport :
GBAL = 20 log |(Vout2/Vout1)|

On m'a dit que je devais effectuer un test de perte d'insertion dans le cadre de notre processus qualité. Pourquoi est-ce ?

Ce test est souvent spécifié car il permet de garantir que le transformateur a été assemblé en utilisant les bons matériaux de noyau et d'enroulement. Le perte d'insertion est une mesure de la puissance perdue par un transformateur par rapport à la puissance théorique maximale que l'appareil doit transmettre à une charge donnée. Les pertes de résistance du noyau et des enroulements signifient qu'une certaine puissance est toujours consommée par un transformateur, réduisant ainsi la puissance disponible pour la charge par rapport au maximum théorique.

Comment réaliser un test de perte d'insertion ?

Les résistances de source et de charge (Rs et RL) sont connectées au transformateur testé comme indiqué sur la figure 4. La tension spécifiée, Vin, est ensuite appliquée au transformateur et la tension de sortie, Vout est mesurée. La perte d'insertion (rapport entre la perte de puissance réelle et la perte de puissance théorique) peut alors être calculée à l'aide de la formule :

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

Une mesure complémentaire qui peut souvent être nécessaire en même temps que la perte d'insertion est un test de perte de retour (RLOS). Contrairement à la perte d'insertion où la puissance perdue dans le transformateur est mesurée, le test de perte de réflexion est utilisé pour évaluer la puissance renvoyée à l'entrée par le transformateur.

Existe-t-il d'autres tests qui pourraient être particulièrement applicables aux transformateurs audio et de télécommunications ?

Lorsque les transformateurs doivent être utilisés avec des lignes de transmission d'impédance spécifiée, il sera souvent nécessaire de procéder à un test d'impédance de conductance. L'impédance d'un transformateur est généralement complexe car elle est constituée d'éléments réels (résistifs) et imaginaires (inductifs ou capacitifs). L'impédance totale à une fréquence spécifiée est la somme vectorielle de ces parties et est exprimée par Z=√(R2 + X2) où R et X sont respectivement les composantes réelle et imaginaire.

Dans l’environnement de production, je devrai effectuer mes tests à grande vitesse – comment puis-je automatiser le processus de test ?

L'avènement des systèmes modernes de test de composants enroulés à station unique a contribué à automatiser et à simplifier le processus de test des transformateurs, tout en éliminant le besoin pour les équipementiers d'acheter, de configurer et d'entretenir une variété d'équipements de test disparates. Toutefois, à ce jour, de nombreux tests audio et de télécommunications ne sont pas disponibles sur de telles plateformes. Voltech a résolu cette situation en lançant un certain nombre de tests spécifiquement conçus pour les transformateurs d'isolement de ligne et qui peuvent être utilisés sur les testeurs de transformateurs monopostes ATi et AT3600 de l'entreprise. Ces tests permettent aux utilisateurs de mesurer l'équilibre longitudinal et général dans une plage de mesure de 0 à 100 dB, avec des tensions de test de 1 mV à 5 V et des fréquences de test allant de 20 Hz à 1 MHz. Les pertes d'insertion peuvent être mesurées dans les mêmes limites de tension et de fréquence de test dans une plage de mesure de -100 dB à 100 dB, tandis que la plage de test d'impédance est de 1 mOhm à 1 MOhm. La précision de base de ces mesures atteint 0,05 %.

Tous les tests peuvent être spécifiés avec de nouveaux testeurs AT5600 ou peuvent être achetés sous forme de simples mises à niveau logicielles par les utilisateurs existants.

Tous les tests peuvent être configurés et exécutés via un logiciel d'édition de tests de transformateur sur PC et les programmes de test peuvent être archivés sur le disque d'un serveur pour un téléchargement rapide.

Conclusions des tests audio

Le testeur de transformateur polyvalent AT5600 propose déjà une gamme inégalée de tests pour vérifier la construction et les performances d'une large gamme de bobines et de transformateurs. En suivant les directives ci-dessus, les utilisateurs peuvent également intégrer de manière transparente les tests de noyaux et de transformateurs dans des conditions de courant alternatif constant dans l'environnement AT3600, fournissant ainsi des tests RÉUSSITE/ÉCHEC à grande vitesse et des résultats de test précis et détaillés pour l'analyse.