Comment mesurer le courant dans des circuits imprimés compacts ?

Sonde Rogowski ramifiée pour la mesure précise du courant sur PCB

Le design innovant de la bobine Rogowski ramifiée permet une mesure précise du courant sur PCB, offrant une bande passante jusqu’à 30 MHz et une capacité di/dt de 100 kA/μs. C’est une solution idéale pour les systèmes d’électronique de puissance à haute densité.

Basées sur la série bien établie de sondes Rogowski ultra-miniatures CWTUM de PEM, les nouvelles variantes – CWTUM-F et CWTUMHF-F – ont été développées pour répondre aux exigences croissantes de mesure du courant dans des environnements contraints en hauteur et en mécanique. Les circuits à haute densité de composants nécessitent une nouvelle approche de conception.

Grâce à une géométrie innovante « ramifiée », les sondes permettent une mesure réelle et non invasive du courant dans des points difficiles d’accès sur PCB, tout en maintenant des caractéristiques haute fréquence et une résistance aux interférences. Cela est particulièrement utile pour mesurer des variations rapides de courant dans les topologies modernes de convertisseurs.

Géométrie innovante de la bobine ramifiée

L’élément clé est un design unique en forme de fourche, qui permet de contourner les conducteurs intégrés et difficilement accessibles du PCB. Le profil fin de la bobine minimise la proximité d’autres conducteurs, permettant des mesures dans des espaces très étroits et loin des sources de bruit.

Contrairement aux sondes Rogowski traditionnelles, les variantes « ramifiées » disposent d’un mécanisme de verrouillage clip-together, avec des dimensions de seulement 7,5 mm × 6 mm, offrant un accès là où les sondes classiques ne peuvent pas atteindre.

Comparaison des modèles : CWTUM-F vs CWTUMHF-F

La nouvelle série comprend deux variantes adaptées à différentes exigences de performance :

CWTUM-F

• Épaisseur de la bobine : 1,3 mm
• Bande passante (-3 dB) : 15 MHz

CWTUMHF-F

• Épaisseur de la bobine : 1,7 mm
• Bande passante (-3 dB) : 30 MHz
• Résistance améliorée aux interférences grâce au blindage électrostatique

L’augmentation légère de l’épaisseur de la bobine dans la version HF est compensée par une nette amélioration de la suppression du bruit et de la précision des mesures haute fréquence.

Mesures de courant haute fréquence et immunité aux interférences

La variante CWTUMHF-F utilise la technologie brevetée de blindage électrostatique de PEM, qui minimise les effets de la capacité parasite et des interférences induites par des transitions rapides de tension. Ceci est crucial pour mesurer le courant dans des systèmes avec des fronts rapides ou un bruit significatif, comme les entraînements de moteurs large bande et les convertisseurs de puissance.

Paramètres électriques et applications

Les deux variantes de bobines présentent :

• Plage de courant : 60 A – 12 kA (crête)
• Capacité di/dt max. : 100 kA/μs
• Large plage dynamique, adaptée à la fois aux petits signaux et aux impulsions importantes

Grâce à ces caractéristiques, les sondes sont utilisées dans des applications telles que :

• Profilage du courant dans les alimentations à découpage
• Mesure du courant d’ondulation des condensateurs
• Diagnostic transitoire des onduleurs et étages de puissance
• Surveillance des performances des entraînements moteurs à commutation rapide

Choisir la bonne variante :

• CWTUM-F – solution économique pour des environnements à commutation modérée, tels que les entraînements industriels, les convertisseurs à faible bruit et les bancs d’essai dans des espaces restreints.
• CWTUMHF-F – variante hautes performances pour les laboratoires de recherche, les systèmes large bande et les mesures précises dans des conditions d’interférence complexes, assurant une reproduction fidèle des formes d’onde de courant rapides et des artefacts de commutation.

Source :

Bodo´s Power Systems bodospower.com