Cum să măsori curentul în circuite PCB înguste?

Sondă Rogowski ramificată pentru măsurarea precisă a curentului prin PCB

Designul inovator al bobinei Rogowski ramificate permite măsurarea precisă a curentului prin PCB, oferind o lățime de bandă de până la 30 MHz și o capacitate di/dt de 100 kA/μs. Este o soluție ideală pentru sistemele de electronică de putere cu densitate ridicată.

Pe baza seriei recunoscute de sonde Rogowski ultra-miniaturale CWTUM de la PEM, noile variante – CWTUM-F și CWTUMHF-F – au fost dezvoltate pentru a răspunde cerințelor tot mai mari de măsurare a curentului în spații cu constrângeri mecanice și de înălțime. Circuitele cu densitate ridicată de componente necesită o nouă abordare de design.

Datorită geometriei inovatoare „ramificate”, sondele permit măsurarea reală, neinvazivă a curentului în puncte greu accesibile ale PCB, menținând caracteristicile de frecvență ridicată și rezistența la interferențe. Acest lucru este deosebit de util pentru măsurarea variațiilor rapide de curent în topologiile moderne de convertoare.

Geometria inovatoare a bobinei ramificate

Elementul cheie este un design unic în formă de furcă, care permite ocolirea conductorilor integrați și greu accesibili ai PCB. Profilul subțire al bobinei minimizează apropierea de alți conductori, permițând măsurarea în fante foarte înguste și departe de sursele de zgomot.

Spre deosebire de sondele Rogowski tradiționale, variantele „ramificate” au un mecanism de fixare tip clip-together, cu dimensiuni de numai 7,5 mm × 6 mm, oferind acces acolo unde sondele convenționale nu pot ajunge.

Compararea modelelor: CWTUM-F vs CWTUMHF-F

Noua serie include două variante adaptate la diferite cerințe de performanță:

CWTUM-F

• Grosimea bobinei: 1,3 mm
• Lățime de bandă (-3 dB): 15 MHz

CWTUMHF-F

• Grosimea bobinei: 1,7 mm
• Lățime de bandă (-3 dB): 30 MHz
• Rezistență îmbunătățită la interferențe datorită ecranării electrostatice

Creșterea ușoară a grosimii bobinei în varianta HF este compensată de o îmbunătățire semnificativă a suprimării zgomotului și acurateții măsurătorilor de înaltă frecvență.

Măsurători de curent la frecvențe înalte și rezistență la interferențe

Varianta CWTUMHF-F utilizează tehnologia patentată de ecranare electrostatică PEM, care minimizează efectele capacității parazite și ale interferențelor induse de tranzițiile rapide de tensiune. Acest lucru este crucial pentru măsurarea curentului în sisteme cu fronturi rapide sau zgomot semnificativ de semnal, cum ar fi acționările de motoare în bandă largă și convertoarele de putere.

Parametri electrici și aplicații

Ambele variante de bobine prezintă:

• Interval de curent: 60 A – 12 kA (vârf)
• Capacitate maximă di/dt: 100 kA/μs
• Domeniu dinamic larg, potrivit pentru măsurarea semnalelor mici și a impulsurilor mari

Datorită acestor caracteristici, sondele sunt utilizate în aplicații precum:

• Profilarea curentului în surse de alimentare în comutație
• Măsurarea curenților de ondulație ai condensatorilor
• Diagnostic tranzitoriu al invertoarelor și etajelor de putere
• Monitorizarea performanței acționărilor de motoare cu comutare rapidă

Alegerea variantei potrivite

• CWTUM-F – soluție economică pentru medii cu comutare moderată, cum ar fi acționările industriale, convertoarele cu zgomot redus și standurile de testare în spații înguste.
• CWTUMHF-F – variantă de înaltă performanță pentru laboratoare de cercetare, sisteme în bandă largă și măsurători precise în condiții complexe de interferență, asigurând reproducerea fidelă a formelor rapide de curent și a artefactelor de comutare.

Sursă:

Bodo´s Power Systems bodospower.com