Transformator Wurth SMPS
Transformatory zasilacza impulsowego (SMPS)
Sprawdzony przykład odpowiednich testów
Przegląd transformatorów SMPS
Pojawienie się zasilaczy impulsowych oraz dążenie do mniejszej i tańszej konwersji mocy oznacza, że transformatory stanowiące serce każdego zasilacza UPS cieszą się coraz większym zainteresowaniem, ponieważ są tanie i szybkie w produkcji i testowaniu, a jednocześnie pozostają bezpieczne i niezawodne.
Półprzewodniki mocy stosowane do przełączania zasilania transformatora oraz układy scalone do sterowania częstotliwością przełączania spadły w ciągu ostatnich 20 lat, a ich niezawodność i wydajność wzrosła. To nadal pozostawia transformatorowi dwie podstawowe i historycznie sprzeczne funkcje.
Po pierwsze, jako bariera izolująca od zasilania do użytkownika, należy wykazać, że izoluje zasilanie przy dużych różnicach potencjałów.
Po drugie, musi także mieć ścisłe sprzężenie uzwojeń (tj. niską indukcyjność rozproszenia), aby ograniczyć straty do minimum, a tym samym utrzymać wysoką wydajność.
Wurth Electronics produkuje wiele dobrych przykładów transformatorów SMPS dla szeregu różnych typów SMPS.
Tutaj przyjrzymy się 750811290, transformatorowi zaprojektowanemu do konfiguracji SMPS typu flyback.
Schemat producenta
Sugerowane testowanie SMPS
SMPS - schemat edytora AT
Część jest reprezentowana za pomocą schematu edytora AT po lewej stronie.
Uzwojenie pierwotne z gwintem centralnym jest automatycznie rozpoznawane i rysowane po dodaniu do schematu uzwojenia z numerem pinu, który został już zdefiniowany (w tym przypadku pin 3)
Ponieważ chcemy uzyskać wydajność rdzenia poniżej 3,15 A prądu stałego, urządzenie podłącza również DC1000 do pinów 4 i 2. Oznacza to, że wszelkie przeprowadzane przez nas testy HI POT będą musiały używać pinów 2,3,4 jako zacisków LO (patrz HPAC przetestuj później)
Schemat
SMPS - Mocowanie AT
Ponieważ transformator ma standardowe kołki do montażu na płytce drukowanej, nadaje się do mocowania za pomocą kołków Kelvina. Trzymają się one poziomo na każdym sworzniu, więc zacisk nie jest potrzebny do utrzymania transformatora na miejscu.
Kołki Kelvina umożliwiają szybkie dopasowanie testowanego egzemplarza, a także zapewniają optymalną dokładność potrzebną do pomiarów, ponieważ wpływ rezystancji styków pinów i okablowania dowolnego urządzenia może być automatycznie kompensowany na podstawie dowolnych wyników.
Zdjęcie pokazuje część dopasowaną do niestandardowego 12-pinowego uchwytu Kevina.
Urządzenie posiada również gniazda 2 x 4 mm do podłączenia źródła polaryzacji DC Voltech DC1000 DC. Są one podłączone w urządzeniu do styków 2 i 4 gniazda, a następnie wykorzystywane w programie testu 10 do pomiaru LSBX.
SMPS - Mocowanie AT, z dodatkowymi gniazdami 4 mm do podłączenia DC100 do testu polaryzacji DC LSBX w kroku 10
SMPS - program testowy AT
Program najpierw sprawdza rezystancję poszczególnych cewek każdego uzwojenia, aby sprawdzić, czy jest ona niższa od określonego maksimum.
Następnie następują cztery kontrole współczynnika zwojów w celu potwierdzenia prawidłowej liczby zwojów, fazowania i ogólnego działania transformatora przy częstotliwości 10 kHz
Następnie sprawdza się indukcyjność uzwojenia pierwotnego przy 10 kHz, po czym przeprowadza się ten sam test, ale z zastosowanym prądem 3,15 A (przy użyciu Voltech DC1000), aby potwierdzić, że rdzeń nie ulega nasyceniu.
Prawidłowe odstępy między rdzeniami i umiejscowienie uzwojeń potwierdza się za pomocą testu indukcyjności rozproszenia.
Na koniec izolację potwierdza się za pomocą testu HPAC przy 4,5 kV AC, 50 Hz przez 1 sekundę.
# | Test | Opis | Kołki i warunki | Powód |
| 1 | R | Rezystancja prądu stałego | Pin 2-4, test na 600 mOhm +/- 10% | Aby sprawdzić, czy rezystancja uzwojenia jest poniżej wartości maksymalnej. Działa również jako kontrola prawidłowego przekroju przewodu i dobrego zakończenia. |
| 2 | R | Rezystancja prądu stałego | Pin 6-5, test na 110 mOhm +/- 10% | Aby sprawdzić, czy rezystancja uzwojenia jest poniżej wartości maksymalnej. Działa również jako kontrola prawidłowego przekroju przewodu i dobrego zakończenia. |
| 3 | R | Rezystancja prądu stałego | Pin 8-10, test na 570 mOhm +/- 10% | Aby sprawdzić, czy rezystancja uzwojenia jest poniżej wartości maksymalnej. Działa również jako kontrola prawidłowego przekroju przewodu i dobrego zakończenia. |
| 4 | R | Rezystancja prądu stałego | Pin 9-11, test na 460 mOhm +/- 10% | Aby sprawdzić, czy rezystancja uzwojenia jest poniżej wartości maksymalnej. Działa również jako kontrola prawidłowego przekroju przewodu i dobrego zakończenia. |
| 5 | TR | Stosunek obrotów | Zasilić piny 4-3,0,1 V 10 kHz. Sprawdź przełożenie obrotów 4-3:3-2 na 1:1 -/+ 6% | Aby sprawdzić prawidłowy stosunek uzwojeń z każdej strony pierwotnego zaczepu środkowego |
| 6 | TR | Stosunek obrotów | Zasilić piny 4-2,0,1 V 10 kHz. Sprawdź przełożenie obrotów 4-2:9-11 na 1:1 -/+ 2% | Aby sprawdzić prawidłowy stosunek uzwojeń ze wszystkich uzwojeń pierwotnych do jednego z wtórnych |
| 7 | TR | Stosunek obrotów | Zasilić piny 4-2,0,1 V 10 kHz. Sprawdź przełożenie obrotów 4-2:8-10 na 1:1 -/+ 2% | Aby sprawdzić prawidłowy stosunek uzwojeń ze wszystkich uzwojeń pierwotnych do drugiego wtórnego |
| 8 | TR | Stosunek obrotów | Zasilić piny 4-2,0,1 V 10 kHz. Sprawdź przełożenie obrotów 4-2:6-5 na 6:1 -/+ 2% | Aby sprawdzić prawidłowy stosunek uzwojeń wszystkich uzwojeń pierwotnych do uzwojeń zwrotnych |
| 9 | LS | Indukcyjność | Zasil piny 4-2, 0,1 V, 10 kHz, zmierz indukcyjność na 461 uH +/- 10% | Sprawdź materiał rdzenia i dokładność montażu |
| 10 | LSBX | Indukcyjność z polaryzacją DC | Zasilić styki 4-2, 0,1 V, 10 kHz, zastosować napięcie stałe 3,15 A. Sprawdź, czy indukcyjność wynosi >368 uH | Sprawdź, czy rdzeń nie nasyca się pod napięciem DC. Pozwala zatem udowodnić w każdej części, że spadek L w przypadku odchylenia nie jest większy niż opublikowane 20% |
| 11 | LL | Indukcyjność rozproszenia | Zasilić styki 4-2, 0,1 V, 10 kHz. Sprawdź, czy indukcyjność rozproszenia wszystkich pozostałych cewek jest mniejsza niż 12 uH | Sprawdza, czy połączenie cewek jest dobre, aby zminimalizować wycieki |
| 12 | HPAC | Hi-Pot AC | 4,5 kV AC, 1 sekunda, piny 8,9,10,11 Hi, piny 2,3,4,5,6 Lo. Sprawdź prąd <5 mA | Aby sprawdzić izolację zgodnie z arkuszem danych. Należy pamiętać, że uzwojenie pierwotne ma ustawiony poziom LO, ponieważ jest do niego podłączony zasilacz DC1000. Zobacz instrukcję obsługi DC1000, aby zapoznać się z najlepszymi praktykami w przypadku jednoczesnego korzystania z HI POT z DC1000. |
| AT5600 Czas pracy 4,01 sek | ||||
| (Czas pracy AT3600 8,51 s) |
Uwagi:
Test LSBX Indukcyjność przy obciążeniu DC.
W tym przykładzie arkusz danych określa potrzebę sprawdzenia indukcyjności pod obciążeniem, ponieważ jest to transformator typu flyback. Inne typy, takie jak konwertery push-pull lub forward, nie wymagałyby testowania LSBX, więc program byłby prostszy.
Czynnikami decydującymi o odpowiedzi L pod prądem stałym jest liczba zwojów, materiał rdzenia i wybrana szczelina powietrzna rdzenia. Ponieważ czynniki te są już sprawdzane w testach LS i TR, niektórzy klienci mogą zdecydować się na sprawdzenie LSBX jedynie na etapie projektowania (zobacz naszą stronę DC1000 na temat testowania projektu przy użyciu DC1000 z dowolnym miernikiem LCR ) lub okazjonalnie testowanie próbek przy użyciu audytu AT5600 Funkcja testowa. (zobacz naszą stronę Test audytu ).
Jednakże niektórzy użytkownicy mogą chcieć zachować test LSBX na 100% części ze względu na wykorzystanie komponentów (np. Wojskowe/medyczne).
Wyniki testu AT dla SMPS
