Как да измерим ток в тесни PCB схеми?

Разклонен датчик на Роговски за прецизно измерване на ток през PCB

Иновативният дизайн на разклонената намотка на Роговски позволява прецизно измерване на ток през PCB, осигурявайки честотна лента до 30 MHz и di/dt възможност от 100 kA/μs. Това е идеално решение за силова електроника с висока плътност.

На основата на добре познатата серия ултра-миниатюрни сонди на Роговски CWTUM от PEM, новите варианти – CWTUM-F и CWTUMHF-F – са разработени, за да отговорят на нарастващите изисквания за измерване на ток в пространства с механични и височинни ограничения. Схемите с висока плътност на компонентите изискват нов конструктивен подход.

Благодарение на иновативната „разклонена“ геометрия, сондите позволяват реално, неинвазивно измерване на ток в труднодостъпни точки на PCB, като същевременно поддържат високи честотни характеристики и устойчивост на смущения. Това е особено полезно при измерване на бързи промени в тока в съвременните топологии на преобразуватели.

Иновативна геометрия на разклонената намотка

Ключов елемент е уникалният виличест дизайн, който позволява заобикаляне на вградени и труднодостъпни проводници на PCB. Тънкият профил на намотката минимизира близостта до други проводници, позволявайки измервания в много тесни процепи и далеч от източници на шум.

За разлика от традиционните сонди на Роговски, „разклонените“ варианти имат тънък механизъм за захващане тип clip-together с размери само 7,5 mm × 6 mm, който осигурява достъп там, където обикновените сонди не могат да достигнат.

Сравнение на моделите: CWTUM-F vs CWTUMHF-F

Новата серия включва два варианта, адаптирани към различни изисквания за производителност:

CWTUM-F

• Дебелина на намотката: 1,3 mm
• Честотна лента (-3 dB): 15 MHz

CWTUMHF-F

• Дебелина на намотката: 1,7 mm
• Честотна лента (-3 dB): 30 MHz
• Подобрена устойчивост на смущения благодарение на електростатичен екран

Лекото увеличаване на дебелината на намотката при HF варианта се компенсира от значително подобрение на потискането на шума и точността на високочестотните измервания.

Високочестотни измервания на ток и устойчивост на смущения

Вариантът CWTUMHF-F използва патентованата електростатична екранировка на PEM, която минимизира ефектите от паразитния капацитет и смущенията, причинени от бързи преходи на напрежение. Това е от решаващо значение при измерване на ток в системи с бързи фронтове или значителен шум, като широколентови задвижвания на двигатели и силови преобразуватели.

Електрически параметри и приложения

И двата варианта на намотките се характеризират със:

• Диапазон на ток: 60 A – 12 kA (пикова стойност)
• Максимална di/dt възможност: 100 kA/μs
• Широк динамичен диапазон, подходящ за измерване на малки сигнали и големи импулси

Благодарение на тези параметри, сондите намират приложение в области като:

• Профилиране на ток в импулсни захранвания
• Измерване на пулсационни токове в кондензатори
• Преходна диагностика на инвертори и силови етапи
• Мониторинг на ефективността на задвижвания на двигатели при бързо превключване

Избор на подходящ вариант

• CWTUM-F – икономично решение за среди с умерено превключване, напр. индустриални задвижвания, нискошумови преобразуватели и тестови стендове в ограничени пространства.
• CWTUMHF-F – високопроизводителен вариант за изследователски лаборатории, широколентови системи и прецизни измервания в условия на силни смущения, осигуряващ надеждно възпроизвеждане на бързи токови форми и превключвателни артефакти.

Източник:

Bodo´s Power Systems bodospower.com