IMPORTANCE ET DÉFIS DES ESSAIS D'INDUCTANCE
Pourquoi le Voltech DC1000A est la seule solution complète
I. Introduction
II. Essais d'inductance pour transformateurs et inducteurs
III. Le véritable problème des tests d'inductance : polarisation CC, saturation du noyau et données de mesure erronées
- Efficacité
- Courant d'ondulation
- Conformité CEM
- stabilité du contrôle du convertisseur
- Excès de chaleur et fiabilité à long terme
Dans les applications concrètes, les inductances et les transformateurs sont rarement exposés à un signal alternatif pur.
Ils fonctionnent simultanément avec une combinaison de courant alternatif et de courant continu :
✔ Courant alternatif : composante alternative utilisée pour le transfert, la commutation ou le filtrage de l’énergie
✔ Courant continu : courant de charge en régime permanent traversant l'enroulement
Lorsque le courant continu traverse le noyau, il rapproche le matériau magnétique de la saturation.
À mesure que la saturation augmente, la perméabilité effective du noyau diminue, ce qui entraîne une forte réduction de l'inductance — souvent de 80 % ou plus.
C’est pourquoi les inductances qui mesurent, par exemple, 100 µH à 0 A peuvent tomber à 30–40 µH une fois qu’elles fonctionnent à pleine charge CC.
Cependant, l'inductance mesurée à l'aide de méthodes de test CA conventionnelles à petits signaux ne représente pas le comportement du composant dans des conditions de fonctionnement réelles, en présence de courant continu.
Risques liés à une mesure d'inductance inexacte
× Sélection incorrecte de l'inductance ou du noyau
× Pertes excessives dues aux ondulations et à la chaleur
× Fonctionnement en dehors des limites de conception spécifiées
× Défaillances CEM lors de la certification
× Refontes tardives en phase de validation
× Pannes sur le terrain et retours sous garantie
IV. Pourquoi les méthodes de test d'inductance conventionnelles échouent sous polarisation CC
1) Les LCR-mètres à faible signal ne mesurent qu'à faible courant.
La plupart des LCR-mètres ne testent qu'à de faibles niveaux de signal (généralement 100 mA ou moins), ce qui est suffisant pour un tri de base mais pas pour comprendre comment le composant se comporte dans un circuit réel.
2) Les alimentations à usage général aggravent la situation.
Les alimentations à usage général dégradent encore davantage la mesure. Leurs condensateurs de sortie de grande capacité shuntent le signal de test alternatif, rendant impossible une mesure précise de l'inductance.
3) Solution de contournement courante : les filtres LC dans les alimentations CC introduisent de nouvelles erreurs
Pour surmonter le problème de la faible impédance de sortie de l'alimentation et afin d'obtenir un courant continu stable, certains fabricants de LCR conçoivent leur alimentation CC en utilisant un filtrage LC, qui comprend un condensateur en série avec une grande inductance afin d'atténuer le bruit de commutation avant que l'alimentation n'atteigne la charge.
Le signal A s'active et se désactive.
Le signal B est filtré à l'aide d'un filtre LC. L'alimentation de la charge est fournie au point B.
Cependant, cette approche introduit plusieurs problèmes de mesure :
- L'inductance en série est volumineuse et sa capacité propre pourrait altérer le signal de mesure en courant alternatif.
- Lorsque l'inductance sature sous polarisation CC, le filtre s'effondre, laissant passer l'ondulation et le bruit dans le circuit.
- La valeur de l'inductance doit être modifiée pour différentes inductances du dispositif testé, ce qui rend la configuration incohérente et impraticable pour une utilisation en production ou en ingénierie.
Lorsque le courant continu augmente, l'inductance diminue et le filtre devient inefficace.
Pour mesurer l'inductance avec précision dans des conditions de fonctionnement réelles, vous avez besoin d'une source de polarisation CC qui résout les limitations de toutes les méthodes de test conventionnelles .
C’est précisément ce que propose le DC1000A.
Alimentation de polarisation CC de précision V. DC1000A : la seule véritable solution pour des tests d’inductance précis
L'alimentation de polarisation CC de précision Voltech DC1000A 25A est une source de courant de polarisation CC haute précision dédiée, conçue spécifiquement pour les tests d'inductances, de selfs et de transformateurs.
ALIMENTATION ÉLECTRIQUE CONVENTIONNELLE (À USAGE GÉNÉRAL)
VOLTECH DC1000A SOURCE DE COURANT DE POLARISATION CC
| Problèmes liés aux alimentations électriques conventionnelles (à usage général) | Solution de source de courant de polarisation CC 1000 A |
|---|---|
| Le signal de test LCR est appliqué au condensateur de sortie , et non à l'inductance. | Pas de condensateur de sortie - le signal de test LCR traverse directement l'inductance |
| Le courant de test contourne l'inductance | Mesure l'inductance réelle |
| Résultats de mesure trompeurs | Garantit des résultats de test cohérents et de haute précision. |
| Erreurs de mesure difficiles à détecter | Conçu spécifiquement pour les tests de polarisation CC avec n'importe quel LCR-mètre |
Le DC1000A élimine le condensateur de sortie que l'on trouve généralement sur les alimentations génériques et utilise une configuration de sortie à courant constant actif qui isole électroniquement la source de polarisation du dispositif testé, permettant ainsi de mesurer l'inductance dans des conditions de circuit réalistes avec des niveaux de sortie CC élevés et réglables, des performances stables et des résultats de mesure précis.
Le DC1000A est également doté d'un circuit de correction AC exclusif qui réduit ces courants d'erreur AC jusqu'à 100 fois, améliorant immédiatement la précision de la mesure.
1) L'enroulement de détection détecte le signal de test
2) Une boucle de contrôle à gain élevé injecte un signal alternatif aux bornes de l'inductance.
3) Ramène la tension alternative aux bornes de l'inductance vers zéro
Le graphique ci-dessous illustre la réduction significative du courant d'erreur lorsque le circuit de correction du DC1000A est actif.
Avantages du circuit de correction CA exclusif du Voltech DC1000A
✔ Inductance réelle sous polarisation CC
✔ Résultats de mesure d'une grande précision
✔ Intégrité totale du signal de test CA
✔ Tests multipoints d'inductance en fonction du courant sur toute la plage de fonctionnement
✔ Aucune interface spéciale ni modification n'est requise pour une utilisation avec un LCR-mètre.
✔ Alimentation de polarisation CC compacte et autonome
✔ Plusieurs unités peuvent être facilement mises en parallèle pour un courant plus élevé (jusqu'à 250 A).
✔ Résultats de mesure stables et reproductibles
DC1000A + n'importe quel LCR-mètre
Le DC1000A est la seule source de polarisation CC pouvant être utilisée avec n'importe quel LCR-mètre pour mesurer l'inductance avec précision dans des conditions réelles de polarisation CC.
Dans cette configuration, le multimètre LCR fournit le signal de test AC tandis que le DC1000A fournit le courant continu requis.
Cela permet de mesurer avec précision l'inductance du dispositif testé (DUT) à différents niveaux de courant continu, sans les erreurs normalement causées par les alimentations conventionnelles.
L'avantage Voltech
Solution complète : testeur série DC1000A + AT
Utilisé avec un testeur Voltech de la série AT (AT3600, AT5600 ou AT7600), le DC1000A devient une solution de polarisation CC entièrement intégrée pour les tests automatisés de transformateurs et d'inductances.
Dans cette configuration, le testeur AT contrôle à la fois les paramètres de test AC et le courant de polarisation DC, permettant ainsi d'effectuer toutes les mesures, y compris l'inductance sous charge, dans un seul programme de test automatisé.
Avantages uniques :
- Graphiques en temps réel de l'inductance en fonction du courant
- Automatisation et répétabilité complètes
- Traçabilité et conformité de l'étalonnage
- De la R&D à la production — une seule plateforme de test
VI. Principales caractéristiques du DC1000A
Fonctionnalité | Spécification |
|---|---|
Sortie de polarisation CC | 0–25 A par unité |
Précision actuelle | ±0,5 % de la valeur mesurée ±25 mA |
Opération parallèle | Jusqu'à 8 unités (200 A au total) |
Architecture de sortie | configuration à courant constant actif |
Compatibilité avec les compteurs LCR | Compatible avec tout LCR-mètre |
Intégration de la série AT | Entièrement contrôlé par logiciel avec système AT |
VII. Résultats éprouvés dans diverses applications
| Type d'application | Utilisation typique |
|---|---|
| Inducteurs et selfs de puissance | caractérisation de la polarisation CC |
| Magnétique SMPS | validation des conditions de charge |
| Inducteurs automobiles | Confirme les performances sous courant élevé |
| Études sur les fuites et l'inductance des transformateurs | Comportement de pré-saturation |
| Noyaux à courant élevé | Tests de polarisation CC multi-unités |
VIII. Conclusion
Sans une source de polarisation CC de haute précision et spécialement conçue à cet effet, l'inductance ne peut être mesurée en conditions réelles de fonctionnement. Les alimentations de laboratoire classiques et les méthodes de test improvisées produisent toutes des résultats peu fiables, rendant les mesures d'inductance précises extrêmement difficiles, voire impossibles.
Le Voltech DC1000A change la donne. Il fournit une source de courant de polarisation CC stable et de haute précision, conçue spécifiquement pour des tests d'inductance précis – avec la précision requise en R&D, l'automatisation requise en production et une compatibilité totale avec les LCR-mètres autonomes et les systèmes de test automatisés Voltech série AT.
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Étant donné que le comportement de l'inductance sous polarisation CC est spécifique à la conception, les résultats les plus significatifs proviennent de tests effectués sur vos propres composants dans vos propres conditions.
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