-
Il carrello è vuoto!
Il carrello è vuoto!
Il design su misura dei trasformatori necessita di un ponte LCR ad elevate prestazioni
Un trasformatore ad alta frequenza è un componente chiave nella progettazione di alimentatori a commutazione isolati (SMPS). L'induttanza di dispersione è essenziale nel controllo di molti parametri di progettazione, tra cui l'efficienza, la tensione nominale massima per gli elementi di commutazione e l'interferenza elettromagnetica quando si tratta di progetti che utilizzano trasformatori personalizzati. La misurazione accurata di questo elemento parassitario è obbligatoria. I misuratori LCR R&S® serie LCX sono l'ideale per questo impegnativo compito di misurazione.
Il tuo incarico
L'impatto dell'induttanza di dispersione dei trasformatori SMPS dipende da diversi fattori. La progettazione di un trasformatore per ottenere una maggiore induttanza magnetizzante tende ad aumentare l'induttanza di dispersione, soprattutto se è richiesto l'isolamento tra l'avvolgimento primario e secondario. Questa induttanza di dispersione può causare perdite di potenza e influenzare le emissioni EMI, specialmente a frequenze di commutazione più elevate del convertitore.
Se il trasformatore è progettato per funzionare in un convertitore flyback, l'interruttore del convertitore principale sarà sensibile al contraccolpo di tensione dovuto alla dispersione induttanza quando il transistor di pilotaggio si spegne. L'energia immagazzinata nell'induttanza di dispersione richiede circuiti snubber per limitare la tensione nei dispositivi di commutazione. Durante il processo di progettazione, una misurazione accurata dell'induttanza di dispersione sul lato del trasformatore primario è essenziale per una progettazione ottimizzata del circuito soppressore. Ciò garantisce una protezione sufficiente per l'elemento di commutazione principale, ma anche perdite ridotte e meno problemi EMI.
Oltre all'induttanza di dispersione, altri parametri come l'induttanza di magnetizzazione, la capacità dell'avvolgimento e la resistenza dell'avvolgimento sono importanti e necessari per design di elevata qualità.
Un modello di simulazione accurato può anche essere derivato dai valori misurati del trasformatore parassita per accelerare il processo di progettazione.
La soluzione di Rohde & Schwarz
I misuratori LCR R&S® serie LCX possono misurare con precisione tutti i parametri critici del trasformatore. Per le misurazioni dell'induttanza del trasformatore è richiesta una tensione sinusoidale con una frequenza adeguata. La frequenza di prova richiesta è derivata dalla frequenza di commutazione del convertitore. Il misuratore LCR fornisce il segnale AC, mentre l'avvolgimento secondario è in configurazione a circuito aperto. È quindi possibile misurare l'induttanza primaria LTotal.
Il risultato della misurazione combina l'induttanza di magnetizzazione LM con l'induttanza di dispersione LL. L'induttanza del trasformatore primario è determinata dalla permeabilità del nucleo e dal numero di spire nell'avvolgimento. Un elemento di resistenza in serie RS risulta anche dagli avvolgimenti in rame. Questo valore può essere misurato anche applicando un segnale AC o anche misurato come DC pura. Questo valore aiuta a calcolare le perdite di rame.
Poiché l'induttanza di dispersione è definita dal progetto del trasformatore, non può essere misurata direttamente. Un metodo adatto per l'induttanza di dispersione deve eliminare l'induttanza magnetizzante dall'induttanza primaria. Questo può essere fatto con un cortocircuito attraverso i terminali secondari. Un cortocircuito ha come risultato zero volt sui terminali di uscita e zero volt per l'induttanza di magnetizzazione sul lato primario. L'induttanza misurata ai terminali primari è quindi l'induttanza di dispersione.
Principio di misura dell'induttanza primaria e di dispersione
Esempio di applicazione
Il design su misura del trasformatore per misurare i parametri rilevanti è inserito in un convertitore di potenza offline con una tensione di uscita di 5 V @ 2 A, utilizzando il principio del flyback.
Incarichi della misurazione
La schermata seguente mostra un'induttanza primaria di 745,3 µH conforme alle specifiche della scheda tecnica.
Misura dell'induttanza primaria a 10 kHz e 100 mV (RMS)
Mostra anche una resistenza in serie di 1,283 Ω. La resistenza DC è indicata in una tipica scheda tecnica del trasformatore e deve essere misurata in DC. Questo può essere misurato anche con il misuratore LCR selezionando il parametro RDC. La resistenza DC risultante è di circa 1,41 Ω.
La schermata seguente mostra un'induttanza di dispersione di circa 6,08 µH, anch'essa all'interno delle specifiche della scheda tecnica. Dopo aver misurato l'induttanza di dispersione, è possibile calcolare l'induttanza di magnetizzazione.
LM = LTotal − LL = 745,26 µH – 6,08 µH = 739,2 µH
Misura dell'induttanza di dispersione a 10 kHz e 100 mV (RMS)
Sommario
I misuratori LCR R&S® serie LCX combinano potenti capacità e alta precisione, rendendoli ottimi strumenti per supportare i progetti di trasformatori in vari convertitori a commutazione un ottimo strumento per supportare i progetti di trasformatori in vari convertitori a commutazione. Nella maggior parte dei modelli di convertitori, l'induttanza di dispersione deve essere controllata indipendentemente dal fatto che l'energia di dispersione venga dissipata in un circuito soppressore o riutilizzata per la commutazione a tensione zero nei convertitori risonanti. Essere in grado di misurare vari parassiti dei trasformatori consente ai progettisti di impostare un modello di simulazione molto accurato. In una linea di produzione, una misurazione dell'induttanza di dispersione garantisce la qualità nei progetti di trasformatori personalizzati per le ispezioni in ingresso.
| Descrizione | Modello | MPN |
| Misuratore LCR fino a 300 kHz | LCX100 | 3629.8856.02 |
| Misuratore LCR fino a 500 kHz | LCX200 | 3629.8856.03 |
| Puntali a clip Kelvin | LCX-Z2 | 3638.6446.02 |
Leave a Comment