Wurth SMPS 변압기
스위치 모드 전원 공급 변압기(SMPS)
적합한 테스트의 작동 예
SMPS 변압기 개요
스위치 모드 전원 공급 장치의 등장과 더 작고 저렴한 전력 변환에 대한 요구가 커지면서 SMPS의 핵심이 되는 변압기에 대한 수요가 점점 더 커지고 있습니다. 이 변압기는 저렴하고 빠르게 생산하고 테스트할 수 있어야 하며, 동시에 안전하고 신뢰할 수 있어야 합니다.
공급을 변압기로 전환하는 데 사용되는 전력 반도체와 스위칭 주파수를 제어하는 IC는 지난 20년 동안 가격이 떨어지고 신뢰성과 성능이 향상되었습니다. 여전히 변압기는 두 가지 기본적이고 역사적으로 상충되는 기능을 제공해야 합니다.
첫째, 전원공급장치와 사용자 사이의 절연 장벽으로서, 큰 전위차에서도 전원을 절연할 수 있는지가 입증되어야 합니다.
두 번째로, 손실을 최소화하고 효율을 높이기 위해서는 권선의 밀접한 결합(즉, 낮은 누설 인덕턴스)이 필요합니다.
Wurth Electronics는 다양한 유형의 SMPS에 맞는 다양한 SMPS 변압기를 제조합니다.
여기서는 플라이백 SMPS 구성에 맞게 설계된 변압기인 750811290을 살펴보겠습니다.
제조업체 개요도
SMPS 제안 테스트
SMPS - AT 편집기 회로도
해당 부품은 왼쪽의 AT 편집기 회로도를 사용하여 표현됩니다.
중앙 탭 1차는 이미 정의된 핀 번호(이 경우 핀 3)를 사용하여 회로도에 권선이 추가될 때 자동으로 인식되고 그려집니다.
3.15 암페어 DC 바이어스에서 코어 성능을 원하기 때문에 이 고정 장치는 DC1000을 핀 4와 2에 연결합니다. 즉, 배포하는 모든 HI POT 테스트는 LO 터미널로 핀 2, 3, 4를 사용해야 합니다(나중에 HPAC 테스트 참조)
개요
SMPS - AT 고정 장치
변압기에는 표준 PCB 장착 핀이 있으므로 켈빈 핀을 사용하여 고정하는 데 적합합니다. 이 핀은 각 핀에 수평으로 고정되므로 변압기를 제자리에 고정하는 데 클램프가 필요하지 않습니다.
켈빈 핀을 사용하면 UUT를 빠르게 장착할 수 있고, 핀 접촉 저항과 모든 고정물 배선의 효과가 모든 결과에서 자동으로 보상되므로 측정에 필요한 최적의 정확도를 얻을 수 있습니다.
그림은 맞춤형 12핀 케빈 고정 장치에 장착된 부분을 보여줍니다.
Fixture에는 Voltech DC1000 DC 바이어스 소스를 연결하기 위한 2 x 4mm 소켓도 있습니다. 이 소켓은 Fixture에서 소켓의 핀 2와 4에 연결한 다음, 테스트 10 프로그램에서 LSBX를 측정하는 데 사용됩니다.
SMPS - AT 고정 장치, 10단계에서 DC 바이어스 LSBX 테스트를 위한 DC100 연결을 위한 추가 4mm 소켓
SMPS - AT 테스트 프로그램
이 프로그램은 먼저 각 권선의 개별 코일 저항을 검사하여 지정된 최대값 아래에 있는지 확인합니다.
그 다음에는 10Khz에서 올바른 권선 수, 위상 및 일반 변압기 작동을 확인하기 위해 4번의 권선 비율 확인이 이어집니다.
그런 다음 1차 인덕턴스를 10Kz에서 확인한 다음, Voltech DC1000을 사용하여 3.15A를 적용한 동일한 테스트를 실시하여 코어가 포화되지 않음을 확인합니다.
올바른 코어 갭핑과 권선 배치는 누설 인덕턴스 테스트를 통해 확인됩니다.
마지막으로 4.5kV AC, 50Hz에서 1초 동안 HPAC 테스트를 통해 절연이 확인됩니다.
# | 시험 | 설명 | 핀 및 조건 | 이유 |
| 1 | 아르 자형 | 직류 저항 | 핀 2-4, 600mOhms +/- 10% 테스트 | 권선 저항이 최대치 이하인지 확인합니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다. |
| 2 | 아르 자형 | 직류 저항 | 핀 6-5, 110mOhms +/- 10% 테스트 | 권선 저항이 최대치 이하인지 확인합니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다. |
| 3 | 아르 자형 | 직류 저항 | 핀 8-10, 570 mOhms +/- 10% 테스트 | 권선 저항이 최대치 이하인지 확인합니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다. |
| 4 | 아르 자형 | 직류 저항 | 핀 9-11, 460mOhms +/- 10% 테스트 | 권선 저항이 최대치 이하인지 확인합니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다. |
| 5 | 트. | 회전 비율 | 핀 4-3,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율 4-3:3-2가 1:1 -/+ 6%인지 확인합니다. | 1차 중앙 탭의 각 측면에서 올바른 권선 비율을 확인하려면 |
| 6 | 트. | 회전 비율 | 핀 4-2,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율 4-2:9-11이 1:1 -/+ 2%가 되도록 확인합니다. | 1차측 전체에서 2차측 중 하나에 이르는 권선의 올바른 비율을 확인하려면 |
| 7 | 트. | 회전 비율 | 핀 4-2,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율 4-2:8-10이 1:1 -/+ 2%가 되도록 확인합니다. | 1차권선과 다른 2차권선의 권선 비율이 올바른지 확인하려면 |
| 8 | 트. | 회전 비율 | 핀 4-2,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율 4-2:6-5가 6:1 -/+ 2%가 되도록 확인합니다. | 1차 권선과 피드백 권선 모두의 올바른 권선 비율을 확인하려면 |
| 9 | 엘에스 | 인덕턴스 | 핀 4-2에 전원을 공급합니다. 0.1V, 10kHz, 인덕턴스를 측정하면 461uH +/- 10%가 됩니다. | 코어 소재 및 조립 정확도 확인 |
| 10 | LSBX | DC 바이어스를 포함한 인덕턴스 | 핀 4-2에 전원을 공급, 0.1V, 10kHz, 3.15A DC를 적용합니다. 인덕턴스가 >368uH인지 확인합니다. | DC에서 코어가 포화되지 않는지 확인합니다. 따라서 바이어스에서 L 드롭이 게시된 20%보다 크지 않다는 것을 모든 부분에서 증명할 수 있습니다. |
| 11 | 엘엘 | 누설 인덕턴스 | 핀 4-2, 0.1V, 10kHz에 전원을 공급합니다. 다른 모든 코일에 대한 누설 인덕턴스가 12uH 미만인지 확인합니다. | 코일의 커플링을 점검하여 누설을 최소화합니다. |
| 12 | HPAC | AC 하이포트 | 4.5 kV AC, 1초, 핀 8,9,10,11 Hi, 핀 2,3,4,5,6 Lo. 전류 <5 mA 확인 | 데이터시트에 따라 격리를 확인합니다. DC1000이 부착되어 있으므로 1차는 LO로 유지됩니다. DC1000을 동시에 사용하여 HI POT를 사용하는 모범 사례는 DC1000 사용 설명서를 참조하세요. |
| AT5600 실행 시간 4.01초 | ||||
| (AT3600 실행시간 8.51초) |
참고사항:
DC BIAS 하에서 LSBX 테스트 인덕턴스.
이 예에서 데이터시트는 플라이백 변압기이기 때문에 바이어스 하에서 인덕턴스를 확인해야 한다고 명시합니다. 푸시풀 또는 포워드 컨버터와 같은 다른 유형은 LSBX에 대한 테스트가 필요하지 않으므로 프로그램이 더 간단할 것입니다.
DC 전류에서 L 응답을 지배하는 요소는 권선 수, 코어 소재 및 선택한 코어 공극입니다. 이러한 요소는 이미 LS 및 TR 테스트에서 확인되었으므로 일부 고객은 설계 단계에서 LSBX만 확인하거나( LCR 미터와 함께 DC1000을 사용한 설계 테스트에 대한 DC1000 페이지 참조) 가끔 AT5600 감사 테스트 기능을 사용하여 샘플 테스트를 선택할 수 있습니다( 감사 테스트 페이지 참조).
그러나 일부 사용자는 구성 요소 사용(예: 군사/의료)으로 인해 부품의 100%에 대한 LSBX 테스트를 유지하고자 할 수 있습니다.
SMPS에 대한 AT 테스트 결과
