Jak měřit proud v těsných PCB obvodech?

Rozvětvená Rogowského cívka pro přesné měření proudu na PCB

Inovativní konstrukce rozvětvené Rogowského cívky umožňuje přesné měření proudu na PCB, nabízí šířku pásma až 30 MHz a schopnost di/dt 100 kA/μs. Je to ideální řešení pro systémy výkonové elektroniky s vysokou hustotou součástek.

Na základě osvědčené řady ultra-miniaturizovaných Rogowského sond CWTUM od PEM byly nové varianty – CWTUM-F a CWTUMHF-F – navrženy tak, aby splnily rostoucí požadavky na měření proudu v prostředích s omezeným prostorem a výškou. Obvody s vysokou hustotou součástek vyžadují nový konstrukční přístup.

Díky inovativní „rozvětvené“ geometrii umožňují sondy skutečné, neinvazivní měření proudu v obtížně přístupných bodech PCB, přičemž si zachovávají vysokofrekvenční odezvu a odolnost proti rušení. To je zvláště užitečné při měření rychlých změn proudu v moderních topologiích měničů.

Inovativní geometrie rozvětvené cívky

Klíčovým prvkem je jedinečná konstrukce ve tvaru vidlice, která umožňuje obejití zapuštěných a obtížně přístupných vodičů PCB. Štíhlý profil cívky minimalizuje blízkost jiných vodičů a umožňuje měření ve velmi úzkých mezerách, mimo zdroje rušení.

Na rozdíl od tradičních Rogowského sond mají „rozvětvené“ varianty štíhlý zacvakávací mechanismus s rozměry pouhých 7,5 mm × 6 mm, který umožňuje přístup na místa, kam běžné sondy nedosáhnou.

Srovnání modelů: CWTUM-F vs CWTUMHF-F

Nová řada zahrnuje dvě varianty přizpůsobené různým požadavkům na výkon:

CWTUM-F

• Tloušťka cívky: 1,3 mm
• Šířka pásma (-3 dB): 15 MHz

CWTUMHF-F

• Tloušťka cívky: 1,7 mm
• Šířka pásma (-3 dB): 30 MHz
• Zvýšená odolnost proti rušení díky elektrostatickému stínění

Mírné zvýšení tloušťky cívky u varianty HF je kompenzováno výrazným zlepšením potlačení šumu a přesnosti vysokofrekvenčních měření.

Vysokofrekvenční měření proudu a odolnost proti rušení

Varianta CWTUMHF-F využívá patentované elektrostatické stínění PEM, které minimalizuje vliv parazitní kapacity a rušení generovaného rychlými napěťovými přechody. To je klíčové pro měření proudu v systémech s rychlými hranami nebo značným šumem, např. v širokopásmových motorových pohonech a výkonových měničích.

Elektrické parametry a aplikace

Obě varianty cívek se vyznačují:

• Rozsahem proudu: 60 A – 12 kA (špičkově)
• Maximální schopností di/dt: 100 kA/μs
• Širokým dynamickým rozsahem, vhodným pro měření malých signálů i velkých impulsů

Díky těmto parametrům se sondy uplatní v aplikacích jako:

• Profilování proudu ve spínaných zdrojích
• Měření zvlněných proudů kondenzátorů
• Tranzientní diagnostika měničů a výkonových stupňů
• Sledování výkonu motorových pohonů při rychlém spínání

Výběr vhodné varianty:

• CWTUM-F – ekonomické řešení pro prostředí s mírnými spínacími podmínkami, např. průmyslové pohony, nízkošumové měniče a testovací stanoviště v omezených prostorech.
• CWTUMHF-F – vysoce výkonná varianta pro výzkumné laboratoře, širokopásmové systémy a přesná měření v obtížných podmínkách rušení, zajišťující věrnou reprodukci rychlých proudových průběhů a spínacích artefaktů.

Zdroj:

Bodo´s Power Systems bodospower.com