고전류 DC 바이어스를 사용한 초크 및 변압기 테스트
다양한 기술을 사용한 DC BIAS 테스트를 다루는 문서
1. 정확한 고전력 인덕터 테스트를 위한 고려 사항
인덕터는 모든 종류의 전력 전자 장비에서 중요한 역할을 합니다.
이러한 구성 요소는 최소에서 최대 정격 DC 전류 출력까지 전원 공급 평활 필터 회로의 일부로 에너지를 저장하는 등 광범위한 작동 조건에서 만족스럽게 성능을 발휘해야 하는 중요한 구성 요소입니다.
따라서 최대 전류에서 초크의 직류 전류 전달 능력을 점검하여 올바른 코어와 와이어를 사용하여 올바르게 제조되었는지 확인하는 것이 중요합니다.
저전력 애플리케이션의 경우, 권선 구성 요소는 LCR 미터만 사용하여 검사할 수 있습니다. 일반적인 테스트는 인덕턴스(L)와 품질 계수(Q)입니다.
LCR 미터를 사용하여 저전력 인덕터 테스트.
2, DC 바이어스가 인덕턴스 측정에 미치는 영향
인덕터가 DC 전류 또는 높은 수준의 AC 전류로 자화되면 인덕터 코어가 결국 포화됩니다.
전류가 증가함에 따라 인덕턴스 값은 포화점까지 감소하여 인덕턴스가 0에 가까워집니다.
이것은 전원 공급 장치, 전력 증폭기, EMC/EMI 필터와 같은 응용 분야에서 특히 두드러지며, 인덕터가 자기 포화에 가깝게 사용되고 전류가 증가함에 따라 인덕턴스 값이 상당히 변경될 수 있습니다.
코일/초크의 자기 설계는 DC 바이어스가 적용되어 포화되는 것을 방지하기 위해 충분한 플럭스 밀도 설계 여유가 있는지 확인해야 합니다. 다음 BH(B = 플럭스 밀도, H = 자기장 강도) 곡선은 이 특성을 보여줍니다.
자성체의 자화 특성 "BH 곡선"
고전력 인덕터를 최종 애플리케이션(최대 부하)에서 사용하기 위해 테스트하지 않으면, 최상의 경우 인덕터는 출력 노이즈, 비효율성 및 과열을 포함한 시스템 수준 성능 문제를 일으킬 수 있고, 최악의 경우 최종 테스트에서 완전히 고장날 수 있습니다.
이는 측정된 인덕턴스가 현실적인 DC 부하 조건에서만 정확하기 때문입니다.
현실적인 부하 조건에서 인덕터를 철저히 테스트하면 더 최적화되고 비용이 더 낮은 인덕터 설계가 가능할 수도 있습니다.
3, LCR 테스트 중 DC 바이어스 전류 적용
기존의 정전압 전원 공급 장치는 LCR 미터와 함께 사용할 수 없습니다. 그 이유는 큰 출력 커패시턴스가 테스트 대상 장치(DUT)의 유도 임피던스를 압도하여 100% 측정 오류를 발생시키기 때문입니다.
낮은 전원 공급 장치 출력 임피던스 문제를 극복하기 위해 측정되는 인덕터에 비해 큰 인덕터를 DC 전원 공급 장치와 직렬로 삽입하여 DUT 인덕터를 DC 전원 공급 장치에서 분리할 수 있습니다.
역사적으로 이것은 LCR 미터 제조업체가 DC 바이어스 공급을 설계할 때 가장 자주 사용하는 기술입니다. 그러나 시리즈 인덕터 값은 매우 클 수 있으며 자체 커패시턴스는 측정에 심각한 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 또한 이 큰 인덕터 값은 다른 인덕터 값을 측정할 때 변경해야 하므로 쉽게 배포할 수 있는 솔루션이 방해됩니다.
4. DC 바이어스를 적용하는 현대적 방법
Voltech DC1000 DC 바이어스 공급 장치는 바이어스 공급 장치를 DUT로부터 전자적으로(수동적인 것과 대조적으로) 분리하는 고유한 일정 전류 출력 단계 구성을 갖추고 있어 높고 가변적인 DC 전류를 사용하는 현실적인 회로 조건에서 DUT를 테스트할 수 있습니다.
Voltech DC1000 전자식 DC 바이어스 공급 장치는 기존 인덕터 기반 공급 장치보다 LCR 미터 측정에 미치는 영향이 훨씬 적습니다.
따라서 DC1000은 더 작고 가벼우며 다재다능하고 제어 가능한 패키지로 더 정확한 측정을 제공할 수 있습니다.
솔루션의 이론에 대해 자세히 알아보세요 - DC1000 - 작동 원리
5, LCR 미터를 사용한 DC1000 테스트 구성
인덕턴스 특성 분석은 수동으로 수행할 수 있습니다.
또한 특정 LCR 모델에 대해 LCR과 DC1000을 모두 제어하기 위한 무료 Sweep Control 소프트웨어 도 제공합니다.
수동 테스트의 경우 전류는 전면 패널 제어 노브를 통해 조정됩니다. 그런 다음 인덕턴스 측정은 정상적으로 LCR 미터에서 실시간으로 읽습니다. 스프레드시트를 사용하여 DC 전류 대 인덕턴스 특성을 컴파일할 수 있습니다. 이 데이터에서 포화 플롯을 만들 수 있습니다.
수동 테스트 구성
- DC1000을 인덕터 DUT에 연결합니다.
- LCR 미터를 인덕터 DUT에 연결합니다.
- LCR 미터를 정상적으로 설정합니다. DC1000 출력을 켜고 0.00 암페어를 전달하여 측정을 보정합니다.
- 전면 패널 제어 손잡이를 통해 DC1000을 필요한 전류 단계에 맞게 조정하고 LCR 미터에서 인덕턴스 값(Ls)을 측정합니다.
- 전류 대 인덕턴스의 스프레드시트와 그래프를 작성하여 인덕턴스 변화와 최종 포화를 관찰합니다.
- DC1000 출력을 0.00으로 줄이고 출력을 OFF로 전환합니다.
- LCR 미터를 분리합니다.
- DC1000을 분리합니다.
이러한 결과를 통해 사용자는 더 높은 전류에서 인덕턴스 값이 감소하는 시점을 확인하고 사용 가능한 설계 마진을 결정할 수 있습니다. 정밀하고 사용하기 쉬운 DC1000을 사용하면 설계 프로세스를 가속화하고 큰 마진으로 설계하는 것을 피할 수 있으며, 종종 필요한 코어 크기를 줄일 수 있습니다.
볼텍 DC1000:
- 대부분 LCR 미터와 호환됩니다.
- 25A의 부드럽고 제어하기 쉬운 DC 전류 출력.
- 250A까지 병렬로 스택 가능
- 최대 3MHz까지 LCR 측정에 미치는 영향이 최소화되어 정확한 인덕턴스를 제공하고 매우 정확한 LCR 측정이 가능합니다.
6, 자동(생산) 테스트 구성
DC1000은 Voltech AT5600 , ATi 또는 AT3600 테스트 환경에 완벽하게 들어맞으며 Voltech AT 자동 권선 구성 요소 테스트가 제공하는 모든 이점을 제공합니다.
Voltech DC1000 및 AT 시리즈 테스터를 사용한 고속 자동 테스트
- 자동 권선 성분 시험기
- 20개 노드가 자동으로 전환됨
- 간단한 프로그래밍
- > 초당 10가지 이상의 다양한 테스트
- L, C, R, 권선비, 누설 L, 반사 손실, 평형, 절연 저항, Hi Pot(5kV), 서지, 와트, 자화 전류를 포함한 40개 이상의 테스트가 가능합니다 .
- 최대 500A(20 x DC1000)의 DC 바이어스 전류