¿Cómo medir la corriente en placas PCB estrechas?

Sensor Rogowski ramificado para medición precisa de corriente en PCB

El diseño innovador de la bobina Rogowski ramificada permite medir la corriente con precisión en PCB, ofreciendo un ancho de banda de hasta 30 MHz y una capacidad di/dt de 100 kA/μs. Es una solución ideal para sistemas de electrónica de potencia de alta densidad.

Basado en la reconocida serie de sondas Rogowski ultra-miniatura CWTUM de PEM, las nuevas variantes – CWTUM-F y CWTUMHF-F – han sido desarrolladas para satisfacer las crecientes demandas de medición de corriente en espacios con restricciones mecánicas y de altura. Los circuitos con alta densidad de componentes requieren un nuevo enfoque de diseño.

Gracias a la geometría innovadora “ramificada”, las sondas permiten una medición real y no invasiva de la corriente en puntos de PCB de difícil acceso, manteniendo alta respuesta en frecuencia y resistencia a interferencias. Esto es especialmente útil para medir cambios rápidos de corriente en topologías modernas de convertidores.

Geometría innovadora de la bobina ramificada

El elemento clave es un diseño único en forma de horquilla, que permite evitar conductores integrados y de difícil acceso en PCB. El perfil delgado de la bobina minimiza la proximidad a otros conductores, permitiendo mediciones en ranuras muy estrechas y alejadas de fuentes de ruido.

A diferencia de las sondas Rogowski tradicionales, las variantes “ramificadas” tienen un mecanismo de sujeción tipo clip-together, con dimensiones de solo 7,5 mm × 6 mm, que permite el acceso a lugares donde las sondas convencionales no pueden llegar.

Comparación de modelos: CWTUM-F vs CWTUMHF-F

La nueva serie incluye dos variantes adaptadas a diferentes requisitos de rendimiento:

CWTUM-F

• Grosor de la bobina: 1,3 mm
• Ancho de banda (-3 dB): 15 MHz

CWTUMHF-F

• Grosor de la bobina: 1,7 mm
• Ancho de banda (-3 dB): 30 MHz
• Mayor resistencia a interferencias gracias al apantallamiento electrostático

El ligero aumento de grosor en la versión HF se compensa con una mejora significativa en la supresión de ruido y precisión de medición en alta frecuencia.

Mediciones de corriente de alta frecuencia y resistencia a interferencias

La variante CWTUMHF-F utiliza la tecnología patentada de apantallamiento electrostático PEM, que minimiza los efectos de la capacitancia parásita y las interferencias generadas por transiciones rápidas de tensión. Esto es crucial para medir corriente en sistemas con flancos rápidos o ruido significativo, como accionamientos de motores de banda ancha y convertidores de potencia.

Parámetros eléctricos y aplicaciones

Ambas variantes de bobinas presentan:

• Rango de corriente: 60 A – 12 kA (pico)
• Capacidad máxima di/dt: 100 kA/μs
• Amplio rango dinámico, adecuado tanto para señales pequeñas como impulsos grandes

Gracias a estas características, las sondas se usan en aplicaciones como:

• Perfilado de corriente en fuentes de alimentación conmutadas
• Medición de corrientes de rizado en condensadores
• Diagnóstico transitorio de inversores y etapas de potencia
• Monitoreo del rendimiento de accionamientos de motores con conmutación rápida

Elección de la variante adecuada:

• CWTUM-F – solución económica para entornos con conmutación moderada, como accionamientos industriales, convertidores de bajo ruido y bancos de prueba en espacios reducidos.
• CWTUMHF-F – variante de alto rendimiento para laboratorios de investigación, sistemas de banda ancha y mediciones precisas en condiciones de interferencias difíciles, asegurando una reproducción fiel de formas de onda rápidas y artefactos de conmutación.

Fuente:

Bodo´s Power Systems bodospower.com