Test des selfs et des transformateurs avec polarisation CC à courant élevé

1. Considérations pour des tests précis d'inducteurs haute puissance

Les inducteurs jouent un rôle important dans tous les types d’équipements électroniques de puissance.
Il s'agit de composants essentiels qui doivent fonctionner de manière satisfaisante dans une large gamme de conditions de fonctionnement, par exemple en fournissant un stockage d'énergie dans le cadre d'un circuit de filtre de lissage d'alimentation électrique allant du courant continu nominal minimum au courant continu maximal.
Il est donc important de vérifier la capacité de transport du courant continu du starter au courant maximal pour s'assurer qu'il a été fabriqué correctement, en utilisant les noyaux et les fils appropriés.
Pour les applications à faible puissance, les composants bobinés peuvent être vérifiés à l'aide d'un appareil de mesure LCR uniquement. Les tests typiques porteront sur l'inductance (L) et le facteur de qualité (Q)

Test des inducteurs de faible puissance avec un compteur LCR.

2. L'effet de la polarisation CC sur les mesures d'inductance

Lorsqu'un inducteur est magnétisé par un courant continu ou un niveau élevé de courant alternatif, le noyau de l'inducteur finira par se saturer.
À mesure que le courant augmente, la valeur de l'inductance diminue jusqu'à la saturation jusqu'au point de saturation où l'inductance tend vers zéro.
Cela est particulièrement évident avec des applications telles que les alimentations, les amplificateurs de puissance et les filtres CEM/EMI, la valeur d'inductance peut être considérablement modifiée à mesure que le courant augmente et que l'inducteur est utilisé plus près de la saturation magnétique.
La conception magnétique d'une bobine/d'un starter doit garantir une marge de conception de densité de flux suffisante pour éviter la saturation avec l'application d'une polarisation CC. La courbe BH suivante (B = densité de flux, H = intensité du champ magnétique) illustre cette caractéristique :



Caractéristiques de magnétisation des matériaux magnétiques La « courbe BH »

Si un inducteur de haute puissance n'est pas testé comme il sera utilisé dans une application finale (à pleine charge), alors au mieux l'inducteur peut provoquer des problèmes de performances au niveau du système, notamment du bruit de sortie, de l'inefficacité et une possible surchauffe ou au pire une défaillance complète lors du test final.
Cela est dû au fait qu’une inductance mesurée n’est précise que dans des conditions de charge CC réalistes.
Des tests approfondis d'un inducteur dans des conditions de charge réalistes peuvent également conduire à une conception d'inducteur mieux optimisée et éventuellement moins coûteuse.

3. Application d'un courant de polarisation CC pendant un test LCR

Une alimentation à tension constante conventionnelle ne peut pas être utilisée avec un compteur LCR car sa grande capacité de sortie submergerait l'impédance inductive de l'appareil testé (DUT) et entraînerait une erreur de mesure de 100 %.

Pour surmonter le problème de faible impédance de sortie de l'alimentation, un grand inducteur (par rapport à l'inducteur mesuré) peut être inséré en série avec l'alimentation CC pour tenter d'isoler l'inducteur DUT de l'alimentation CC.

Historiquement, c'est la technique la plus souvent utilisée par les fabricants de compteurs LCR lorsqu'ils conçoivent une alimentation de polarisation CC. Cependant, la valeur de l'inductance série peut être très élevée et sa propre capacité est susceptible d'affecter sérieusement la mesure. De plus, cette valeur d'inductance élevée devra être modifiée lors de la mesure de différentes valeurs d'inductance, ce qui empêche une solution facilement déployée.

4. La méthode moderne pour appliquer la polarisation CC

L' alimentation de polarisation CC Voltech DC1000 possède une configuration d'étage de sortie à courant constant unique qui isole électroniquement (par opposition à passivement) l'alimentation de polarisation du DUT, permettant au DUT d'être testé dans des conditions de circuit réalistes avec un courant continu élevé et variable.
L'alimentation électronique DC Bias Voltech DC1000 a un effet nettement inférieur sur les mesures du compteur LCR que les alimentations conventionnelles à base d'inductance.
Le DC1000 peut ainsi fournir des mesures plus précises dans un boîtier plus petit, plus léger et plus polyvalent et contrôlable.
En savoir plus sur la théorie derrière notre solution - DC1000 - Comment ça marche

5. Configuration de test DC1000 avec un compteur LCR

La caractérisation de l'inductance peut être effectuée manuellement.
Nous disposons également d'un logiciel de contrôle de balayage gratuit pour certains modèles LCR afin de contrôler à la fois le LCR et le DC1000
Pour les tests manuels, le courant est réglé via le bouton de commande du panneau avant. Les mesures d'inductance sont ensuite lues à partir du compteur LCR comme d'habitude en temps réel. Une feuille de calcul peut être utilisée pour compiler les caractéristiques du courant continu par rapport à l'inductance. À partir de ces données, un tracé de saturation peut être réalisé.

Configuration du test manuel

1. Connectez le DC1000 à l'inducteur DUT
2. Connectez le compteur LCR à l'inducteur DUT
3. Configurez le compteur LCR comme d'habitude. Compensez la mesure avec la sortie DC1000 activée mais délivrant 0,00 A.
4. Réglez le DC1000 via le bouton de commande du panneau avant pour le pas de courant requis et mesurez la valeur d'inductance (Ls) sur le compteur LCR.
5. Compilez une feuille de calcul et un graphique du courant par rapport à l'inductance pour observer la variation de l'inductance et la saturation éventuelle.
6. Réduisez la sortie DC1000 à 0,00 et désactivez la sortie.
7. Débranchez le compteur LCR.
8. Déconnectez le DC1000.

À partir de ces résultats, les utilisateurs peuvent voir quand la valeur d'inductance diminue à un courant plus élevé et déterminer la marge de conception disponible. Avec le DC1000 précis et facile à utiliser, il est possible d'accélérer le processus de conception et d'éviter de concevoir avec de grandes marges, réduisant souvent la taille du noyau requise.



Le Voltech DC1000 :

• Fonctionne avec la plupart des compteurs LCR.
• 25 A de courant continu de sortie fluide et facile à contrôler.
• Empilable en parallèle jusqu'à 250 ampères
• Effet minimum sur la mesure LCR jusqu'à 3 MHz offrant une inductance précise, permettant des mesures LCR de précision supérieure.

6. Configuration de test automatique (production)

Le DC1000 s'intègre parfaitement dans l'environnement de test Voltech AT5600 , ATi ou AT3600, offrant tous les avantages offerts par les tests automatisés de composants enroulés Voltech AT.


Tests automatiques à grande vitesse avec les testeurs Voltech des séries DC1000 et AT

• Testeur automatique de composants enroulés
• 20 nœuds commutés automatiquement
• Programmation simple
• > 10 TESTS DIFFÉRENTS par seconde
• Plus de 40 tests disponibles, notamment L, C, R, rapport de tours, fuite L, perte de retour, équilibre, résistance d'isolement, Hi Pot (5 kV), surtension, watts, courant magnétisant.
• Courant de polarisation CC jusqu'à 500 A (20 x DC1000)

7, Voir aussi