Hogyan mérjük az áramot szűk PCB áramkörökben?

Elágazó Rogowski-érzékelő a PCB-n történő pontos áramméréshez

Az innovatív elágazó Rogowski-tekercs kialakítás lehetővé teszi a pontos árammérést PCB-n, akár 30 MHz-es sávszélességgel és 100 kA/μs di/dt képességgel. Ideális megoldás a nagy sűrűségű hajtáselektronikai rendszerek számára.

A PEM jól bevált ultra-mini Rogowski-szonda sorozatára, a CWTUM-re alapozva az új változatok – CWTUM-F és CWTUMHF-F – a növekvő árammérési igények kielégítésére készültek, korlátozott mechanikai és magassági terekben. A nagy komponenssűrűségű áramkörök új tervezési megközelítést igényelnek.

Az innovatív „elágazó” geometria révén a szondák valódi, nem invazív árammérést tesznek lehetővé a PCB nehezen hozzáférhető pontjain, miközben megőrzik a magas frekvenciás választ és az interferenciával szembeni ellenállást. Különösen hasznos a gyors áramváltozások mérésénél a modern átalakító topológiákban.

Az elágazó tekercs innovatív geometriája

A kulcselem az egyedi villaformájú kialakítás, amely lehetővé teszi a beágyazott és nehezen hozzáférhető PCB vezetők megkerülését. A vékony tekercsprofil minimalizálja a többi vezető közelségét, lehetővé téve a mérést nagyon keskeny résekben, távol a zajforrásoktól.

Ellentétben a hagyományos Rogowski-szondákkal, az „elágazó” változatok vékony clip-together rögzítő mechanizmussal rendelkeznek, mindössze 7,5 mm × 6 mm méretben, lehetővé téve a hozzáférést ott, ahol a hagyományos szondák nem érnek el.

Modellek összehasonlítása: CWTUM-F vs CWTUMHF-F

Az új sorozat két változatot tartalmaz, különböző teljesítménykövetelményekhez igazítva:

CWTUM-F

• Tekercs vastagsága: 1,3 mm
• Sávszélesség (-3 dB): 15 MHz

CWTUMHF-F

• Tekercs vastagsága: 1,7 mm
• Sávszélesség (-3 dB): 30 MHz
• Fokozott interferenciabiztosság elektrostatikus árnyékolásnak köszönhetően

A HF változat tekercsvastagságának kis növekedését jelentősen javított zajcsillapítás és nagyfrekvenciás mérési pontosság kompenzálja.

Nagyfrekvenciás árammérés és interferenciabiztosság

A CWTUMHF-F változat a PEM által szabadalmaztatott elektrosztatikus árnyékolást alkalmazza, amely minimalizálja a parazita kapacitás és a gyors feszültségátmenetek által generált interferenciák hatását. Ez kulcsfontosságú a gyors élű vagy jelentős jelzajjal rendelkező rendszerek árammérésénél, pl. szélessávú motorhajtások és teljesítményátalakítók esetén.

Elektromos paraméterek és alkalmazások

Mindkét tekercsváltozat jellemzői:

• Áramtartomány: 60 A – 12 kA (csúcs)
• Maximális di/dt képesség: 100 kA/μs
• Széles dinamikatartomány, alkalmas kis jelek és nagy impulzusok mérésére

Ezeknek a paramétereknek köszönhetően a szondák alkalmazhatók:

• Áramprofilozás kapcsolóüzemű tápegységekben
• Kondenzátor hullámzó áramának mérése
• Inverterek és teljesítményfokozatok tranziensek diagnosztikája
• Motorhajtások teljesítményének monitorozása gyors kapcsolásnál

A megfelelő változat kiválasztása:

• CWTUM-F – gazdaságos megoldás mérsékelt kapcsolási környezethez, pl. ipari hajtásokhoz, alacsony zajú konverterekhez és tesztállomásokhoz korlátozott helyeken.
• CWTUMHF-F – nagy teljesítményű változat kutató laboratóriumokhoz, szélessávú rendszerekhez és precíz méréshez zavaros körülmények között, biztosítva a gyors áramhullámok és kapcsolási artefaktumok pontos reprodukcióját.

Forrás:

Bodo´s Power Systems bodospower.com