DC 바이어스로 인덕턴스 측정
뭐가 문제 야?
DC1000A가 DC 전류가 있을 때 인덕턴스 측정과 관련된 일반적인 문제를 극복하는 방법
DC BIAS 신호가 있는 상태에서 테스트하는 이유는 무엇입니까?
DC BIAS 전류가 적용된 변압기 또는 인덕터의 인덕턴스를 확인하는 것은 선택한 코어 재료가 AC 및 DC 신호 부하 범위에서 작동하는지 확인하므로 많은 응용 분야에서 일반적인 테스트 요구 사항입니다.
DC 바이어스 전류가 작동 수준 이상으로 증가하면 코어가 포화되고 인덕턴스가 떨어집니다. 설계 엔지니어와 구성 요소 제조업체는 지정된 설계 현재 수준까지 부품이 여전히 올바르게 작동하는지 확인해야 합니다.
LCR 측정 이론
LCR 미터는 일반적으로 임피던스, 인덕턴스 및 저항과 같은 자기에 대한 다양한 매개변수를 측정하는 데 사용됩니다. 이는 선택한 주파수에서 고정 전압을 적용한 다음 측정하여 달성됩니다.
ㅏ. 테스트 중인 부품의 실제 전압
비. 테스트 중인 부품을 통해 흐르는 실제 전류.
씨. 전압과 전류의 위상차.
실질적으로 모든 LCR 미터는 "4 와이어 켈빈" 기술도 사용합니다.
이것은 다이어그램에 표시된 것처럼 연결 쌍을 사용합니다. (오른쪽 참조)
UUT를 통해 흐르는 전류는 (높은 임피던스) 전압 측정 회로를 통해 이동하지 않습니다.
따라서 전압 측정 리드 또는 회로에서 전압 강하가 없으므로 오류가 적습니다.
그러나 DC 전류 소스를 회로에 도입하면(DC 바이어스가 적용된 UUT를 확인하기 위해) 잠재적으로 LCR 전류가 흐르는 또 다른 경로가 도입될 수 있습니다. (오른쪽 참조).
따라서 이 추가 "오류 전류" 흐름은 UUT의 LCR 판독 오류를 유발합니다.
측정 오차를 유발하는 실생활 요인
DC 바이어스가 없는 기존 LCR 미터로 인덕턴스를 정확하게 측정하는 것은 간단합니다. 그러나 외부 전원 공급 장치를 사용하여 DC 바이어스 전류를 생성하려고 하면 훨씬 더 어려워집니다.
여기서 문제는 LCR에서 DC 전류 소스를 통해 흐르는 AC 전류를 중지하는 것입니다.
DC 바이어스 공급 장치를 통해 AC 전류 누출을 일으키는 네 가지 주요 요인이 있습니다.
1. 소스의 출력 커패시턴스
기존의 벤치 PSU에는 일반적으로 공급을 원활하게 하기 위한 출력 커패시터가 포함되어 있습니다.
이렇게 하면 LCR 공급 장치에서 AC 전류가 싱크되어 측정 오류가 발생합니다.
다이어그램 오른쪽, "출력 및 접지 커패시턴스" 및 "1" 레이블 참조
2. DC 소스와 접지 사이의 커패시턴스.
다이어그램 오른쪽, "출력 및 접지 커패시턴스" 및 "2" 레이블 참조
3. 정전류 PSU에 사용되는 트랜지스터의 비선형 응답
컬렉터 전류 대 전압을 보여주는 다이어그램 오른쪽 "트랜지스터 응답"을 참조하십시오.
이상적인 트랜지스터에서 곡선은 평평하지만 실제로는 특징적인 기울기가 있습니다.
LCR AC 신호가 UUT의 DC 전압 강하에 추가됨에 따라 컬렉터 전류가 약간 달라지므로 오류가 발생합니다.
4. DC 전류에 대한 트랜지스터 응답의 변화.
컬렉터 전류 대 전압을 보여주는 다이어그램 오른쪽 "트랜지스터 응답"을 참조하십시오.
비선형일 뿐만 아니라 이 오류 전류는 다양한 DC 전류 출력에 따라 변경됩니다. 다이어그램 "트랜지스터 응답" 참조
1A에서의 응답 곡선은 20A와 다르므로 누설 전류 d2는 d1보다 큽니다.
이는 0 DC Amps에서 수행되는 기존 LCR 보상이 5, 10, 20... DC Amps에서는 유효하지 않음을 의미합니다.
오류 제거 - DC1000A
볼텍은 이러한 4가지 오류 원인을 해결하는 특허받은 수정 기술로 이러한 문제를 극복했습니다.
판독값에 영향을 줄 수 있는 4가지 오류 전류를 제거하고 높은(및 가변) DC 전류에 대한 실제 테스트 조건으로 UUT를 측정할 수 있습니다.
솔루션의 효율성을 입증하기 위해 0-25 DC Amps Bias @1 VRMS에 걸쳐 간단한 1mH 인덕터를 테스트했습니다. 우리는 이를 다양한 주파수에서 수행했으며 DC1000A를 통해 흐르는 오류 전류를 측정했습니다.
이것은 당사의 솔루션의 효율성을 보여주기 위해 의도적으로 비활성화된 당사의 특허 보정 회로로 테스트된 다음 활성화된 상태에서 다시 테스트되었습니다.
DC1000A 작동 중
오른쪽 그래프에서 알 수 있듯이
DC1000A 보정 기술 없이
주황색 선은 AC 오류 전류를 나타냅니다(테스트 중인 인덕터의 볼트당).
이러한 오류 전류는 적용된 DC BIAS에 따라 다르며 비선형이므로 보상이 거의 불가능합니다. 또한 서로 다른 주파수에서 크기와 선형성이 다릅니다.
가장 중요한 것은 RMS 오류 전류가 LCR이 UUT를 통해 측정하려고 시도하는 AC 전류와 동일한 크기라는 점에 유의해야 합니다. 오류 전류는 측정하려는 인덕턴스에 실제 영향을 미칩니다. .
DC1000A 보정 기술로
녹색 선은 DC1000a 수정 회로가 활성화된 상태에서 오류 전류가 크게 감소했음을 보여줍니다.
이 기술은 모든 경우에 AC 전류 누출을 일반적으로 1mA 이상으로 줄여 LCR 미터가 DC 부하에서 인덕턴스를 효과적이고 실제적으로 측정할 수 있도록 합니다.
모든 주파수, 모든 전류에 대한 하나의 솔루션
일반적으로 테스트 엔지니어는 고정 주파수에서 다양한 DC 바이어스 전류 범위에 대해 AC 인덕턴스를 측정합니다. 특정 부분에 적합한 주파수.
모든 주파수 및 모든 전류에 걸쳐 거의 모든 측정 오류를 제거하도록 도와드릴 수 있습니다. 제조의 전체 범위를 위한 DC BIAS 솔루션입니다.
결론
다양한 부하, 다양한 주파수 및 다양한 바이어스 전류에서 오류 전류를 제거하기 위해 비이상적인 전원 공급 장치를 특성화할 수 있습니다. 그러나 이것은 시간이 많이 걸리고 소스마다 다를 수 있으며 프로덕션 테스트 환경에 쉽게 확장 및 배포할 수 있는 솔루션이 아닙니다.
DC1000A는 테스트 엔지니어에게 이 문제에 대한 솔루션을 제공합니다.
장점
보정 회로의 사용자 이점은 다양하고 중요합니다.
1. DC 바이어스 서플라이에서 끌어오는 AC 오류 전류는 100배(일반)로 감소합니다. 이렇게 하면 LCR 미터에서 더 정확한 결과가 즉시 생성됩니다.
2. 잔류 오차는 일정하고 DC 바이어스 전류와 무관하므로 기존 LCR 방법으로 쉽게 보상할 수 있습니다.
3. 이제 LCR 미터에서 평소와 같이 개방 및 단락 보상을 적용하여 모든 스트레이 효과 없이 측정할 수 있습니다.
4. DC1000A는 LCR 미터에 대한 특별한 연결이나 설정에 대한 지식이 필요하지 않으므로 모든 LCR 미터와 함께 사용하기에 적합합니다.
5. 최대 250A(10 x DC1000)의 바이어스로 테스트하기 위해 여러 DC1000을 병렬로 쉽게 연결할 수 있습니다.
6. DC1000A는 다른 고전류 DC 전류 바이어스 공급 장치보다 작고 가볍습니다.
DC1000A를 사용해 볼 준비가 되셨습니까?
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