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스위치 모드 전원 공급 장치 변압기(SMPS)

적합한 테스트의 실제 사례

SMPS 변압기 개요

스위치 모드 전원 공급 장치의 출현과 더 작고 저렴한 전력 변환을 위한 드라이브는 모든 SMPS의 중심에 있는 변압기가 안전하고 신뢰할 수 있는 상태를 유지하면서 저렴하고 신속하게 생산 및 테스트해야 한다는 수요가 증가하고 있음을 의미합니다.

공급 장치를 변압기로 전환하는 데 사용되는 전력 반도체와 전환 주파수를 제어하는 IC는 지난 20년 동안 가격이 하락하고 신뢰성과 성능이 향상되었습니다. 이로 인해 여전히 변환기는 역사적으로 상충되는 두 가지 기본 기능을 제공하게 됩니다.

첫째, 공급 장치에서 사용자까지의 절연 장벽으로서 큰 전위차 하에서 공급 장치를 절연하는 것이 입증되어야 합니다.
둘째, 손실을 최소화하고 효율을 높이려면 권선이 긴밀하게 결합되어 있어야 합니다(즉, 낮은 누설 인덕턴스).

Wurth SMPS 변압기

Wurth Electronics는 다양한 유형의 SMPS를 위한 다양하고 우수한 SMPS 변압기 사례를 제조합니다.

여기서는 플라이백 SMPS 구성용으로 설계된 변압기인 750811290을 살펴보겠습니다.

제조업체 회로도

SMPS 권장 테스트

SMPS - AT 편집기 회로도

부품은 왼쪽의 AT Editor 회로도를 사용하여 표시됩니다.
이미 정의된 핀 번호(이 경우 핀 3)를 사용하여 회로도에 권선을 추가하면 중앙 탭 1차측이 자동으로 인식되어 그려집니다.

3.15Amps DC 바이어스에서 핵심 성능을 원하므로 고정 장치는 DC1000을 핀 4와 2에 연결합니다. 이는 우리가 배포하는 모든 HI POT 테스트에서 핀 2,3,4를 LO 터미널로 사용해야 함을 의미합니다(HPAC 참조). 나중에 테스트해 보세요)

개요

SMPS - AT 고정 장치

변압기에는 표준 PCB 장착 핀이 있으므로 켈빈 핀을 사용하여 고정하는 데 적합합니다. 이는 각 핀을 수평으로 고정하므로 변압기를 제자리에 유지하는 데 클램프가 필요하지 않습니다.

켈빈 핀을 사용하면 UUT를 신속하게 장착할 수 있을 뿐만 아니라 핀 접촉 저항과 고정 장치 배선의 영향이 모든 결과에서 자동으로 보상될 수 있으므로 측정에 필요한 최적의 정확도를 제공합니다.

그림은 맞춤형 12핀 케빈 고정 장치에 장착된 부품을 보여줍니다.
고정 장치에는 Voltech DC1000 DC 바이어스 소스를 연결하기 위한 2 x 4mm 소켓도 있습니다. 이는 소켓의 핀 2와 4에 고정 장치에 연결되어 있으며 테스트 10의 프로그램에서 LSBX를 측정하는 데 사용됩니다.

SMPS - AT 고정 장치, 10단계의 DC 바이어스 LSBX 테스트를 위한 DC100 연결용 추가 4mm 소켓 포함

SMPS - AT 테스트 프로그램

프로그램은 먼저 각 권선의 개별 코일 저항을 확인하여 지정된 최대값 미만인지 확인합니다.
그 다음에는 4번의 권선비 검사를 통해 올바른 권선 수, 위상 조정 및 10Khz에서의 일반 변압기 작동을 확인합니다.
그런 다음 1차측 인덕턴스를 10Kz에서 확인한 다음 동일한 테스트를 수행하지만 3.15A를 적용하여(Voltech DC1000 사용) 코어가 포화되지 않았는지 확인합니다.
누설 인덕턴스 테스트를 통해 올바른 코어 간격과 권선 배치가 확인됩니다.
마지막으로 4.5kV AC, 50Hz에서 1초 동안 HPAC 테스트를 사용하여 분리가 확인되었습니다.

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시험

설명

핀과 조건

이유

1 아르 자형 DC 저항 핀 2-4, 600mOhms +/- 10% 테스트 권선 저항을 확인하려면 최대값 이하입니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다.
2 아르 자형 DC 저항 핀 6-5, 110mOhms +/- 10% 테스트 권선 저항을 확인하려면 최대값 이하입니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다.
아르 자형 DC 저항 핀 8-10, 570mOhms +/- 10% 테스트 권선 저항을 확인하려면 최대값 이하입니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다.
4 아르 자형 DC 저항 핀 9-11, 460mOhms +/- 10% 테스트 권선 저항을 확인하려면 최대값 이하입니다. 또한 올바른 와이어 게이지와 양호한 종단을 확인하는 역할도 합니다.
5 TR 회전율 핀 4-3,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율이 4-3:3-2가 1:1 -/+ 6%인지 확인하세요. 1차 중앙 탭의 각 측면에서 정확한 권선 비율을 확인하려면
6 TR 회전율 핀 4-2,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율이 4-2:9-11이 1:1 -/+ 2%인지 확인하세요. 모든 1차 권선과 2차 권선 중 하나의 올바른 권선 비율을 확인하려면
7 TR 회전율 핀 4-2,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율이 4-2:8-10이 1:1 -/+ 2%인지 확인하세요. 모든 1차 권선과 다른 2차 권선의 정확한 비율을 확인하려면
8 TR 회전율 핀 4-2,0.1V 10kHz에 전원을 공급합니다. 회전 비율이 4-2:6-5가 6:1 -/+ 2%인지 확인하세요. 모든 1차 권선과 피드백 권선의 올바른 권선 비율을 확인하려면
9 엘에스 인덕턴스 핀 4-2에 전원을 공급하고, 0.1V, 10kHz, 인덕턴스를 461uH +/- 10%로 측정 코어 재료 및 조립 정확도 확인
10 LSBX DC 바이어스가 있는 인덕턴스 핀 4-2에 전원을 공급하고 0.1V, 10kHz, 3.15A DC를 적용합니다. 인덕턴스가 368uH보다 큰지 확인하세요. 코어가 DC에서 포화되지 않는지 확인하십시오. 따라서 바이어스 하의 L 하락이 게시된 20%보다 크지 않음을 모든 부분에서 증명할 수 있습니다.
11 LL 누설 인덕턴스 핀 4-2, 0.1V, 10kHz에 전원을 공급합니다. 다른 모든 코일의 누설 인덕턴스가 12uH 미만인지 확인하세요. 누출을 최소화하기 위해 코일의 결합이 양호한지 확인합니다.
12 HPAC AC 하이팟 4.5kV AC, 1초, 핀 8,9,10,11 Hi, 핀 2,3,4,5,6 Lo. 전류 <5mA 확인 데이터시트에 따라 격리를 확인합니다. 1차측에는 DC1000이 연결되어 있으므로 LO로 유지됩니다. DC1000을 동시에 사용하는 HI POT의 모범 사례는 DC1000 사용자 설명서를 참조하세요.
AT5600 작동시간 4.01초
(AT3600 런타임 8.51초)


노트:

DC BIAS에서 LSBX 테스트 인덕턴스.
이 예에서 데이터시트는 플라이백 변압기이므로 바이어스 하에서 인덕턴스를 확인해야 한다고 명시합니다. 푸시풀 또는 순방향 변환기와 같은 다른 유형은 LSBX에 대한 테스트가 필요하지 않으므로 프로그램이 더 간단합니다.

DC 전류에서 L 응답을 제어하는 요소는 회전 수, 코어 재료 및 선택한 코어 에어 갭입니다. 이러한 요소는 이미 LS 및 TR 테스트를 통해 확인되었으므로 일부 고객은 설계 단계에서 LSBX만 확인하도록 선택하거나( LCR 미터와 함께 DC1000을 사용한 설계 테스트에 대한 DC1000 페이지 참조) 때때로 AT5600 감사를 사용한 샘플 테스트를 선택할 수 있습니다. 기능을 테스트합니다( 감사 테스트 페이지 참조).
그러나 일부 사용자는 구성 요소 사용(예: 군사/의료)으로 인해 부품 100%에 대해 LSBX 테스트를 유지하기를 원할 수 있습니다.

SMPS에 대한 AT 테스트 결과