Trasformatori di impulsi
Trasformatori di impulsi e segnali
Esempio pratico di test adatti
Panoramica di Pulse e Signal
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 di ingresso e di uscita è in genere un'onda rettangolare di pochi volt con una frequenza superiore a 100 kHz, non un'onda sinusoidale come nei trasformatori convenzionali
I trasformatori a impulsi hanno un basso numero di avvolgimenti (per ridurre al minimo la dispersione di flusso) e una bassa capacità tra gli avvolgimenti (per garantire che il profilo del segnale venga mantenuto sul secondario nel modo più pulito possibile).
Poiché operano con segnali ad alta frequenza, il materiale del nucleo deve essere in grado di resistere a ripetute e rapide magnetizzazioni e smagnetizzazioni.
Il rapporto di spire è in genere 1:1 poiché il loro scopo principale non è quello di aumentare o trasformare la tensione, ma di 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 suggeriti per Pulse e Signal
Pulse - Schema dell'editor AT
Lo schema sopra riportato può essere facilmente convertito in un programma di test AT utilizzando il software AT EDITOR.
Lo schema semplice è mostrato qui
Schema dell'editor AT
Impulso - Fissaggio AT
La serie 786 di trasformatori di impulsi può essere facilmente collegata utilizzando un dispositivo di fissaggio a perno Kelvin.
Poiché la resistenza dell'avvolgimento è bassa (<1 Ohm), i test trarranno vantaggio dalla maggiore precisione garantita dalle misurazioni a 4 fili.
Semplice fissaggio a perno Kelvin
Pulse - Programma di test AT
Per prima cosa si verifica che la resistenza delle due bobine sia inferiore al massimo specificato di 0,6 Ohm per ciascun avvolgimento.
Successivamente l'induttanza viene controllata per convalidare il funzionamento del nucleo,
I limiti qui specificano un'induttanza minima piuttosto che una tolleranza nominale, quindi viene eseguito solo un controllo per valori superiori a 2 mH (anche se l'AT registrerà comunque il valore effettivamente misurato)
Successivamente si verifica il rapporto di sterzata per verificare il rapporto 1:1 entro limiti di +/- 1%.
Se si conosce il numero effettivo di giri, è consigliabile utilizzarlo come valore nominale, con una tolleranza di +/- 0,5 giri.
Successivamente vengono verificate la capacità tra gli avvolgimenti e l'induttanza di dispersione, sempre in linea con i dati pubblicati.
Poiché entrambi sono ampiamente regolati dalla progettazione, alcuni utenti potrebbero preferire eseguire questi test come test di audit occasionali per risparmiare tempo, mantenendo al contempo un audit di qualità.
Infine, l'isolamento viene verificato utilizzando un test AC HI-POT standard.
# | Test | Descrizione | Pin e condizioni | Motivo |
| 1 | R | Resistenza CC | Pin 1-3, controllo < 600 mOhm | Per verificare che la resistenza dell'avvolgimento sia inferiore a un massimo. Funziona anche come controllo del calibro corretto del filo e della buona terminazione. |
| 2 | R | Resistenza CC | Pin 6-4, controllo < 600 mOhm | Per verificare che la resistenza dell'avvolgimento sia inferiore a un massimo. Funziona anche come controllo del calibro corretto 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 numero corretto di giri e il corretto funzionamento del materiale del nucleo |
| 4 | TIRO | Rapporto di sterzata | Alimentare i pin primari 1 e 3 a 1 kHz, 100 mV, i pin secondari 4 e 6, controllare il rapporto 1:1, +/- 1%, polarità positiva. | Per controllare le svolte corrette e la fase tra primario e secondario |
| 5 | C | Capacità di avvolgimento intermedio | 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 design del posizionamento e della topologia dell'avvolgimento, quindi è solitamente impostata dal design. Tuttavia, potresti occasionalmente volerla verificare durante la fabbricazione. |
| 6 | LL | Induttanza di dispersione | 50 mA, 300 kHz Pin 1-3 con 6-4 in cortocircuito, limiti; migliore di 470 nH | Controlla che l'accoppiamento tra gli avvolgimenti non determini una perdita eccessiva del trasferimento del flusso magnetico |
| 7 | HPAC | AC Potente | 1 kV 50 Hz AC, 1 secondo, pin 1 e 6 alti, pin 2, 3, 4 e 5 bassi. Controllare la corrente <1 mA | Per verificare l'isolamento tra primario e secondario. |
| Tempo di esecuzione AT5600 1,77 sec | ||||
| (Tempo di esecuzione AT3600 3,68 sec) |
NOTA:
Molti trasformatori di impulsi definiscono anche un "prodotto volt-tempo" per definire la capacità energetica del trasformatore.
Ciò è già stato effettivamente verificato nello schema di prova di cui sopra, poiché i fattori che lo influenzano sono
a) il nucleo, l'area del nucleo e la densità del flusso di saturazione del materiale del nucleo (controllata dal test di induttanza)
b) il numero di giri (controllato dal test TR)
Risultati dei test AT per trasformatori di impulsi
