我不知道这个要求是否有正当的理由,但我曾经被要求确定一个密封的DC-DC转换器模块内的电源变压器的匝数比。在任何情况下,由于模块是密封的,因此没有太多可用的信息,但我们可以应用一个简单的技巧。每个开关都会产生磁场和电场,其中一些电场可以在模块周围的空气中捕捉到。
为了进行这次测量,我选择了一个小型h场探头,在DC-DC模块的外部嗅探,直到我找到一个看起来像主开关的信号。测量设置的图片如图1所示。
图1使用一个小型Beehive h场探头在模块外部进行嗅探,直到屏幕上显示的测量结果看起来像主开关波形。
从这种测量中可以获得很多信息。我们可以确定的一件事是DC-DC变换器在不连续传导模式下工作。我们可以看到这是因为占空比随着负载电流的变化而变化。我们还可以看出这是降压升压衍生的,因为较低的底座电压与输入电压成比例,而上面的阶跃是固定的。
使用游标电压测量,这两个电压很容易关联起来。这里我使用了图片中的标尺,只是为了表明即使没有游标也可以完成测量,比如从屏幕上的图片。
由于较低的底座与输入电压有关,上面的台阶与输出电压成正比,我们可以很容易地确定变压器的匝数比。
图2中的屏幕尺测量显示,如果第一个基座是输入电压(48V),上面的台阶是一半高,台阶是24V,这与输出电压(12V)成正比。
旋转比很容易计算为Np/Ns=24/12,因此旋转比为2:1。
图2使用近场探头,位置和方向被识别,提供了内部开关波形的图片。此截图提供了识别变压器匝数比所需的所有信息。
知道变换器是一个不连续传导模式,降压升压衍生的变换器,甚至可以获得更多的信息。
图3所示的关系还允许计算变压器的一次电感。
确定DC-DC变换器的导通模式和降压升压性质还可以确定一次电感和峰值开关电流。
这个测量方法最初是在DesignCon 2021.