Transformatory audio i telekomunikacyjne - FAQ

Testowanie transformatorów audio i telekomunikacyjnych - często zadawane pytania

Moje transformatory audio i telekomunikacyjne muszą być podłączone do linii symetrycznej. Jaki test muszę wykonać, aby zapewnić wymaganą wydajność?

W tym przypadku potrzebny jest test równowagi wzdłużnej, czyli miary współczynnika tłumienia sygnału wspólnego (CMRR) transformatora.
Definiuje się to jako zdolność transformatora do odrzucania niepożądanych sygnałów szumowych, które są wspólne dla obu zacisków wejściowych względem punktu wspólnego.
W idealnym świecie transformator miałby nieskończony współczynnik CMRR.
Jednak w praktyce różnice w symetrii konstrukcji transformatorów sprawiają, że sygnały wejściowe 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 napięcie testowe Vin jest przykładane jako sygnał wspólny i napięcie wyjściowe Vout1 jest rejestrowane. To samo Vin jest następnie przykładane jako normalne napięcie wejściowe i napięcie wyjściowe Vout2 jest rejestrowane. Następnie równowaga wzdłużna jest obliczana jako stosunek:

LBAL = 20 log | (Vout2 / Vout1) |

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

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

Do przeprowadzenia testu zgodności z normą FCC 68.310 stosuje się także transformator pomiarowy i rezystor obciążeniowy (rysunek 3), ale rezystory źródłowe nie są wymagane.

W każdym przypadku mierzone jest napięcie Vout1 i Vout2, a napięcie Vin jest stałe.
Stosunek tych dwóch napięć odzwierciedla zdolność testowanego transformatora do tłumienia napięć składowej wspólnej.
Ogólny bilans podłużny oblicza się według następującego stosunku:
GBAL = 20 log |(Vout2/Vout1)|

Powiedziano mi, że muszę przeprowadzić test tłumienia wtrąceniowego jako część naszego procesu jakości. Dlaczego tak jest?

Ten test jest często określany, ponieważ pomaga upewnić się, że transformator został zmontowany przy użyciu właściwych materiałów rdzenia i uzwojenia. Losy wtrąceniowe to miara mocy traconej przez transformator w stosunku do maksymalnej mocy teoretycznej, którą urządzenie powinno przekazywać do danego obciążenia. Straty rezystancji rdzenia i uzwojenia oznaczają, że pewna moc jest zawsze zużywana przez transformator, co zmniejsza moc dostępną dla obciążenia od teoretycznego maksimum.

Jak przeprowadzić test tłumienności wtrąceniowej?

Rezystory źródłowe i obciążeniowe (Rs i RL) są podłączone do testowanego transformatora, jak pokazano na rysunku 4. Następnie napięcie określone Vin jest przykładane do transformatora, a napięcie wyjściowe Vout jest mierzone. Stratę wstawiania (stosunek rzeczywistej do teoretycznej straty mocy) można obliczyć za pomocą wzoru:

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

Uzupełniającym pomiarem, który może być często wymagany w tym samym czasie co tłumienie wtrąceniowe, jest test tłumienia odbiciowego (RLOS). W przeciwieństwie do tłumienia wtrąceniowego, w którym mierzona jest moc tracona w transformatorze, test tłumienia odbiciowego służy do oceny mocy zwracanej do wejścia przez transformator.

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

Gdy transformatory mają być używane z liniami przesyłowymi o określonej impedancji, często konieczne będzie przeprowadzenie testu przewodnictwa i 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 wektorową tych części i jest wyrażona jako Z=√(R2 + X2), gdzie R i X są odpowiednio składowymi rzeczywistymi i urojonymi.

W środowisku produkcyjnym będę musiał wykonywać testy z dużą prędkością – w jaki sposób mogę zautomatyzować proces testowania?

Pojawienie się nowoczesnych, jednostanowiskowych systemów testowania komponentów nawiniętych pomogło zautomatyzować i uprościć proces testowania transformatorów, eliminując jednocześnie potrzebę zakupu, konfiguracji i konserwacji przez producentów OEM różnych urządzeń testowych. Do tej pory jednak wiele testów audio i telekomunikacyjnych nie było dostępnych na takich platformach. Voltech rozwiązał tę sytuację, wprowadzając szereg testów, które są specjalnie zaprojektowane dla transformatorów izolacji liniowej i które mogą być używane w jednostanowiskowych testerach transformatorów ATi i AT3600 firmy. Testy te pozwalają użytkownikom mierzyć równowagę wzdłużną i ogólną 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 tych samych granicach 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 zaledwie 0,05%.

Wszystkie testy można wykonać przy użyciu nowych testerów AT5600 lub zakupić je jako proste uaktualnienia oprogramowania przez obecnych użytkowników.

Wszystkie testy można skonfigurować i wykonać za pomocą oprogramowania do edycji testów transformatorów na komputerze 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 wydajność szerokiej gamy cewek i transformatorów. Postępując zgodnie z powyższymi wytycznymi, użytkownicy mogą również bezproblemowo zintegrować testowanie rdzeni i transformatorów w warunkach stałego prądu przemiennego w środowisku AT3600, zapewniając szybkie testowanie PASS/FAIL i dokładne, szczegółowe wyniki testów do analizy.