Transformatory audio i telekomunikacyjne — często zadawane pytania

Testowanie transformatorów audio i telekomunikacyjnych — często zadawane pytania

Moje transformatory audio i telekomunikacyjne muszą być podłączone do linii zbalansowanej. Jaki test muszę przeprowadzić, aby zapewnić niezbędną wydajność?

Potrzebny jest tutaj test równowagi wzdłużnej, miary współczynnika tłumienia sygnału wspólnego (CMRR) transformatora.
Definiuje się to jako zdolność transformatora do odrzucania niepożądanych sygnałów szumu, które są wspólne dla obu zacisków wejściowych w odniesieniu do wspólnego punktu.
W idealnym świecie transformator miałby nieskończony współczynnik CMRR.
Jednak w praktyce różnice w symetrii konstrukcji transformatora powodują, że wejściowe sygnały trybu wspólnego pojawiają się jako niepożądane napięcia wyjściowe.

Jak działa test równowagi podłużnej?

Rysunek 1 przedstawia podstawowy test równowagi wzdłużnej, w którym rezystor obciążenia RL jest umieszczony na wyjściu transformatora, a dwa rezystory źródłowe (RS) są umieszczone na wejściach transformatora. Najpierw przykładane jest napięcie testowe Vin jako sygnał trybu wspólnego i rejestrowane jest napięcie wyjściowe Vout1. To samo Vin jest następnie przykładane jako normalne napięcie wejściowe i rejestrowana jest moc wyjściowa Vout2. Bilans podłużny oblicza się wówczas ze stosunku:

LBAL = 20 log | (Vout2 / Vout1) |

Czy standardowy test równowagi podłużnej byłby odpowiedni do potwierdzenia CMRR transformatorów audio i telekomunikacyjnych wymaganych do spełnienia standardów takich jak IEEE455 i FCC68310?

Aby ocenić transformatory zgodnie z IEEE455, FCC 68.310 i innymi podobnymi normami, wymagana jest nieco inna wersja podstawowego testu równowagi wzdłużnej. Nazywa się to ogólnym testem równowagi podłużnej. W przypadku IEEE455, rezystory źródłowe i obciążeniowe RS i RL są podłączone w taki sam sposób jak w poprzednim teście, ale dodany jest również transformator pomiarowy (uchwytowy) (patrz rysunek 2).

Transformator pomiarowy i rezystor obciążający są również używane do testowania zgodności z FCC 68.310 (rysunek 3), ale rezystory źródłowe nie są wymagane.

W każdym przypadku mierzone jest napięcie Vout1 i Vout2, przy czym Vin jest utrzymywany na stałym poziomie.
Stosunek tych dwóch napięć odzwierciedla zdolność testowanego transformatora do odrzucania napięć w trybie wspólnym.
Ogólny bilans podłużny oblicza się ze stosunku:
GBAL = 20 log |(Vout2/Vout1)|

Powiedziano mi, że w ramach naszego procesu kontroli jakości muszę przeprowadzić test tłumienności wtrąceniowej. Dlaczego to ?

Test ten jest często określany, ponieważ pomaga upewnić się, że transformator został zmontowany przy użyciu właściwych materiałów rdzenia i uzwojenia. Strata wtrąceniowa jest miarą mocy traconej przez transformator w stosunku do maksymalnej mocy teoretycznej, jaką urządzenie powinno przenieść do danego obciążenia. Straty w rezystancji rdzenia i uzwojenia oznaczają, że transformator zawsze pobiera część mocy, zmniejszając moc dostępną do obciążenia w stosunku do teoretycznego maksimum.

Jak przeprowadzić test tłumienności wtrąceniowej?

Rezystory źródła i obciążenia (Rs i RL) są podłączone do testowanego transformatora, jak pokazano na rysunku 4. Określone napięcie Vin jest następnie przykładane do transformatora i mierzone jest napięcie wyjściowe Vout. Stratę wtrąceniową (stosunek rzeczywistej i teoretycznej straty mocy) można następnie obliczyć za pomocą wzoru:

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

Pomiarem uzupełniającym, który często może być wymagany w tym samym czasie co tłumienność wtrąceniowa, jest test tłumienności odbiciowej (RLOS). W przeciwieństwie do strat wtrąceniowych, w których mierzy się moc traconą w transformatorze, test strat powrotnych służy do oceny mocy zwracanej na wejście przez transformator.

Czy są jakieś inne testy, które mogłyby mieć szczególne zastosowanie w przypadku transformatorów audio i telekomunikacyjnych?

Tam, gdzie transformatory mają być używane z liniami przesyłowymi o określonej impedancji, często konieczne będzie przeprowadzenie testu impedancji. Impedancja transformatora jest zwykle złożona, ponieważ składa się z elementów rzeczywistych (rezystancyjnych) i urojonych (indukcyjnych lub pojemnościowych). Całkowita impedancja przy określonej częstotliwości jest sumą wektorów tych części i jest wyrażana jako Z=√(R2 + X2), gdzie R i X to odpowiednio składowe rzeczywiste i urojone.

W środowisku produkcyjnym będę musiał przeprowadzać testy z dużą szybkością – jak mogę zautomatyzować proces testowania?

Pojawienie się nowoczesnych, jednostanowiskowych systemów testowania elementów uzwojonych pomogło zautomatyzować i uprościć proces testowania transformatorów, eliminując jednocześnie potrzebę zakupu, konfigurowania i utrzymywania przez producentów OEM różnorodnego, zróżnicowanego sprzętu testowego. Do tej pory jednak wiele testów audio i telekomunikacyjnych nie było dostępnych na takich platformach. Firma Voltech zaradziła tej sytuacji, wprowadzając szereg testów zaprojektowanych specjalnie dla transformatorów izolujących linię i które można zastosować w jednostanowiskowych testerach transformatorów ATi i AT3600 firmy. Testy te umożliwiają użytkownikom pomiar równowagi wzdłużnej i ogólnej w zakresie pomiarowym od 0 do 100 dB, przy napięciach testowych od 1 mV do 5 V i częstotliwościach testowych od 20 Hz do 1 MHz. Straty wtrąceniowe można mierzyć w obrębie tego samego napięcia testowego i częstotliwości w zakresie pomiarowym od -100 dB do 100 dB, podczas gdy zakres testu impedancji wynosi od 1 mOhm do 1 MOhm. Podstawowa dokładność tych pomiarów wynosi aż 0,05%.

Wszystkie testy mogą być używane z nowymi testerami AT5600 lub mogą być zakupione przez istniejących użytkowników jako proste aktualizacje oprogramowania.

Wszystkie testy można konfigurować i wykonywać za pomocą oprogramowania do edycji testów transformatorów na komputer PC, a programy testowe można archiwizować na dysku serwera w celu szybkiego pobrania.

Wnioski z testów audio

Wszechstronny tester transformatorów AT5600 zapewnia już niezrównany zakres testów sprawdzających konstrukcję i działanie szerokiej gamy cewek i transformatorów. Postępując zgodnie z powyższymi wytycznymi, użytkownicy mogą również bezproblemowo zintegrować testowanie rdzeni i transformatorów w warunkach stałego prądu przemiennego ze środowiskiem AT3600, zapewniając szybkie testowanie PASS/FAIL oraz dokładne, szczegółowe wyniki testów do analizy.