Trasformatori di impulsi
Trasformatori di impulsi e segnali
Esempio pratico di test idonei
Panoramica su impulsi e segnali
I trasformatori di impulsi sono una famiglia diversificata di trasformatori progettati per trasferire un segnale di controllo digitale da un circuito di controllo a un carico.
Forniscono isolamento galvanico a un circuito, consentendo al contempo la trasmissione di segnali di controllo rapidi senza distorcere la forma del segnale.
Il segnale in ingresso e in uscita è tipicamente un'onda rettangolare di pochi volt con una frequenza superiore a 100Khz, non un'onda sinusoidale come con i trasformatori convenzionali
I trasformatori di impulsi hanno un basso numero di avvolgimenti (per ridurre al minimo le perdite di flusso) e una bassa capacità tra gli avvolgimenti (per garantire che il profilo del segnale sia mantenuto sul secondario nel modo più pulito possibile).
Poiché funzionano con segnali ad alta frequenza, il materiale del nucleo deve essere in grado di sopportare magnetizzazioni e smagnetizzazioni ripetute e rapide.
Il rapporto spire è tipicamente 1:1 poiché il loro scopo principale non è aumentare o trasformare la tensione, ma mantenerla attraverso la barriera di isolamento.
Un buon esempio di trasformatore di impulsi è la serie di dispositivi Murata 786.
La serie Murata 786 è disponibile in una varietà di disposizioni di avvolgimento, con o senza prese centrali sugli avvolgimenti. Ai fini di questo esempio, ci concentreremo sul 78601/1C, che ha 1 primario e 1 secondario
78601/1C produce lo schema
Test consigliati per Impulso e Segnale
Pulse - Schema dell'editor AT
Lo schema sopra può essere facilmente convertito in un programma AT Test utilizzando il software AT EDITOR.
Il semplice schema è mostrato qui
Schema dell'editor AT
Impulso - Attrezzo AT
La serie 786 di trasformatori di impulsi può essere facilmente collegata utilizzando un dispositivo a pin Kelvin.
Poiché la resistenza dell'avvolgimento è bassa (<1 Ohm), il test beneficerà della maggiore precisione fornita dalle misurazioni a 4 fili.
Semplice dispositivo con pin Kelvin
Impulso - Programma di test AT
Innanzitutto viene controllato che le resistenze delle due bobine siano inferiori al massimo specificato di 0,6 Ohm su ciascun avvolgimento.
Successivamente viene controllata l'induttanza per convalidare il funzionamento principale,
I limiti qui specificano un'induttanza minima anziché nominale e una tolleranza, quindi viene eseguito solo un controllo per valori superiori a 2 mH (anche se l'AT registrerà comunque il valore misurato effettivo)
Il rapporto giri viene selezionato accanto per verificare il rapporto 1:1 rispetto ai limiti di +/- 1%.
Se si conosce il numero effettivo di giri, è consigliabile utilizzarlo come valore nominale, con +/- 0,5 giri come tolleranza.
Successivamente vengono controllate la capacità tra gli avvolgimenti e l'induttanza di dispersione, sempre in linea con i dati pubblicati.
Poiché entrambi sono in gran parte regolati dalla progettazione, alcuni utenti potrebbero preferire eseguire questi test come test di controllo occasionali per risparmiare tempo, pur mantenendo il controllo di qualità.
Infine l'isolamento viene controllato utilizzando un test AC HI-POT standard.
# | Test | Descrizione | Perni e condizioni | Motivo |
| 1 | R | Resistenza CC | Pin 1-3, controllo < 600 mOhm | Controllare che la resistenza dell'avvolgimento sia inferiore al massimo. Funziona anche come controllo della corretta sezione del filo e della buona terminazione. |
| 2 | R | Resistenza CC | Pin 6-4, controllo < 600 mOhm | Controllare che la resistenza dell'avvolgimento sia inferiore al massimo. Funziona anche come controllo della corretta sezione del filo e della buona terminazione. |
| 3 | LS | Induttanza in serie | Pin 4-6, 1 kHz, 100 mV, controllo limiti L >2 mH | Per verificare il corretto numero di giri e il corretto funzionamento del materiale del nucleo |
| 4 | TR | Rapporto giri | Eccitare i pin primari 1 e 3 a 1 kHz, 100 mV, secondari 4 e 6, controllare il rapporto 1:1, +/- 1%, polarità positiva. | Per verificare le svolte corrette e la fase da Primario a Secondario |
| 5 | C | Capacità tra gli avvolgimenti | 5 V, 100 kHz, pin 1 e 3 Hi, pin 4 e 6 Lo, limiti 49 pF+/-10% | La capacità è solitamente una funzione del progetto del posizionamento e della topologia dell'avvolgimento, quindi è solitamente impostata dal progetto. Tuttavia, potresti occasionalmente volerlo verificare durante la produzione. |
| 6 | LL | Induttanza di dispersione | 50 mA, 300 kHz Pin 1-3 con 6-4 in corto, limiti; migliore di 470 nH | Verifica che l'accoppiamento tra gli avvolgimenti non comporti un'eccessiva perdita di trasferimento del flusso magnetico |
| 7 | HPAC | AC Hi-Pot | 1 kV 50 Hz CA, 1 secondo, pin 1 e 6 alto, pin 2,3,4 e 5 basso. Controllare la corrente <1 mA | Per verificare l'isolamento dai primari ai secondari. |
| AT5600 Tempo di esecuzione 1,77 secondi | ||||
| (Tempo di esecuzione AT3600 3,68 secondi) |
NOTA:
Molti trasformatori di impulsi definiscono anche un “prodotto Volt-tempo” per definire la capacità energetica del trasformatore.
Ciò è effettivamente già verificato nello schema di test di cui sopra, così come lo sono i fattori che lo influenzano
a) il nucleo, l'area del nucleo e la densità del flusso di saturazione del materiale del nucleo (controllato mediante test di induttanza)
b) il numero di giri (verificato mediante il test TR)
Risultati dei test AT per trasformatori di impulsi
