Trasformatori audio e telecomunicazioni - FAQ

Test dei trasformatori audio e per telecomunicazioni - Domande frequenti

I miei trasformatori audio e per telecomunicazioni devono essere collegati a una linea bilanciata. Quale test devo eseguire per garantire le prestazioni necessarie?

Ciò di cui c'è bisogno qui è un test di bilanciamento longitudinale, una misura del rapporto di reiezione di modo comune (CMRR) di un trasformatore.
Ciò è definito come la capacità del trasformatore di respingere segnali di rumore indesiderati comuni a entrambi i terminali di ingresso rispetto a un punto comune.
In un mondo ideale, un trasformatore avrebbe un CMRR infinito.
Tuttavia, nella pratica, le differenze di simmetria nella costruzione del trasformatore fanno sì che i segnali di modo comune in ingresso appaiano come tensioni di uscita indesiderate.

Come funziona un test di equilibrio longitudinale?

La figura 1 mostra un test di bilanciamento longitudinale di base in cui un resistore di carico, RL, viene posizionato sull'uscita del trasformatore e due resistori sorgente (RS) vengono posizionati agli ingressi del trasformatore. Innanzitutto, la tensione di prova Vin viene applicata come segnale di modo comune e viene registrata la tensione di uscita Vout1. La stessa Vin viene quindi applicata come tensione di ingresso normale e viene registrata l'uscita Vout2. Il bilanciamento longitudinale viene quindi calcolato come rapporto:

LBAL = 20 log | (Vout2 / Vout1) |

Il test di bilanciamento longitudinale standard sarebbe adatto a confermare il CMRR dei trasformatori audio e per telecomunicazioni richiesti per soddisfare standard quali IEEE455 e FCC68310?

Per valutare i trasformatori secondo IEEE455, FCC 68.310 e altri standard simili, è richiesta una versione leggermente diversa del test di bilanciamento longitudinale di base. Questo è noto come test di bilanciamento longitudinale generale. Nel caso di IEEE455, le resistenze di sorgente e carico RS e RL sono collegate nello stesso modo del test precedente, ma viene aggiunto anche un trasformatore di misura (dispositivo di fissaggio) (vedere Figura 2).

Per i test secondo FCC 68.310 vengono utilizzati anche un trasformatore di misura e una resistenza di carico (Figura 3), ma le resistenze di sorgente non sono necessarie.

In ogni caso, vengono misurate le tensioni Vout1 e Vout2 mentre Vin viene mantenuta costante.
Il rapporto tra queste due tensioni riflette la capacità del trasformatore sottoposto al test di respingere le tensioni di modo comune.
L'equilibrio longitudinale generale è calcolato come il rapporto:
GBAL = 20 log |(Vout2/Vout1)|

Mi è stato detto che devo effettuare un test di perdita di inserzione come parte del nostro processo di qualità. Perché?

Questo test è spesso specificato in quanto aiuta a garantire che il trasformatore sia stato assemblato utilizzando i materiali corretti per nucleo e avvolgimento. La perdita di inserimento è una misura della potenza persa da un trasformatore rispetto alla potenza teorica massima che il dispositivo dovrebbe trasmettere a un dato carico. Le perdite di resistenza di nucleo e avvolgimento significano che una parte di potenza viene sempre consumata da un trasformatore, riducendo la potenza disponibile per il carico dal massimo teorico.

Come si esegue un test di perdita di inserzione?

I resistori di sorgente e di carico (Rs e RL) sono collegati al trasformatore in prova come mostrato nella Figura 4. La tensione specificata, Vin, viene quindi applicata al trasformatore e viene misurata la tensione di uscita, Vout. La perdita di inserzione (rapporto tra la perdita di potenza effettiva e quella teorica) può quindi essere calcolata utilizzando la formula:

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

Una misurazione complementare che può essere spesso richiesta contemporaneamente alla perdita di inserzione è un test per la perdita di ritorno (RLOS). A differenza della perdita di inserzione in cui viene misurata la potenza persa all'interno del trasformatore, il test della perdita di ritorno viene utilizzato per valutare la potenza che viene restituita all'ingresso dal trasformatore.

Esistono altri test che potrebbero essere particolarmente applicabili ai trasformatori audio e per telecomunicazioni?

Quando i trasformatori devono essere utilizzati con linee di trasmissione di impedenza specificata, spesso sarà necessario effettuare un test di conduttanza e impedenza. L'impedenza di un trasformatore è solitamente complessa in quanto è composta da elementi reali (resistivi) e immaginari (induttivi o capacitivi). L'impedenza totale a una frequenza specificata è la somma vettoriale di queste parti ed è espressa come Z=√(R2 + X2) dove R e X sono rispettivamente i componenti reale e immaginario.

Nell'ambiente di produzione dovrò eseguire i miei test ad alta velocità: come posso automatizzare il processo di test?

L'avvento di moderni sistemi di test dei componenti avvolti a stazione singola ha contribuito ad automatizzare e semplificare il processo di test dei trasformatori, eliminando al contempo la necessità per gli OEM di acquistare, configurare e mantenere una varietà di apparecchiature di test disparate. Ad oggi, tuttavia, molti test audio e di telecomunicazioni non erano disponibili su tali piattaforme. Voltech ha affrontato questa situazione lanciando una serie di test specificamente progettati per trasformatori di isolamento di linea e che possono essere utilizzati sui tester per trasformatori a stazione singola ATi e AT3600 dell'azienda. Questi test consentono agli utenti di misurare l'equilibrio longitudinale e generale in un intervallo di misurazione da 0 a 100 dB, con tensioni di prova da 1 mV a 5 V e frequenze di prova che vanno da 20 Hz a 1 MHz. Le perdite di inserzione possono essere misurate entro gli stessi limiti di tensione e frequenza di prova in un intervallo di misurazione da -100 dB a 100 dB, mentre l'intervallo di prova dell'impedenza è da 1 mOhm a 1 MOhm. La precisione di base per queste misurazioni è buona quanto lo 0,05%.

Tutti i test possono essere specificati con i nuovi tester AT5600 oppure possono essere acquistati come semplici aggiornamenti software dagli utenti esistenti.

Tutti i test possono essere configurati ed eseguiti tramite un software di editing per test sui trasformatori basato su PC e i programmi di test possono essere archiviati sul disco di un server per un rapido download.

Conclusioni dei test audio

Il versatile tester per trasformatori AT5600 fornisce già una gamma di test senza pari per controllare la costruzione e le prestazioni di un'ampia gamma di bobine e trasformatori. Seguendo le linee guida di cui sopra, gli utenti possono anche integrare senza problemi il test di nuclei e trasformatori in condizioni di corrente alternata costante nell'ambiente AT3600, fornendo test PASS / FAIL ad alta velocità e risultati di test accurati e dettagliati per l'analisi.