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本系列博客诞生于SIJ编辑顾问委员会(EAB)成员Steve Sandler的一个想法,它对任何想要记录(吹嘘或抱怨)极端测量挑战的工程师开放。如果您有一个极端的测量,并希望向SIJ EAB寻求帮助,您可以这样做在这里提问.但首先,看看下面的帖子,看看其他人都在做什么!

电源完整性

如何确定密封DC-DC模块中电源变压器的匝数比?

2021年12月28日

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转换器模块内的电力变压器的匝数比。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,其中一些电场会被模块周围的空气捕捉到。

在这个测量中,我选择了一个小的h场探头,在DC-DC模块的外面嗅了嗅,直到我找到了一个看起来像主开关的信号。测量设置的图片如图1所示。

f1

一个小小的Beehive h场探头被用来嗅探模块外部,直到屏幕上显示的测量结果看起来像初级开关波形。

从这种测量中可以获得许多信息。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。我们可以看到这一点,因为负载电流的变化会改变占空比。我们也可以知道这是buck-boost派生的,因为较低的基座电压与输入电压成正比,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尺子,只是为了表明即使没有游标也可以完成测量,比如从屏幕的图片中。

由于较低的基座与输入电压有关,而它上面的阶跃与输出电压成正比,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,如果第一个底座是输入电压(48V),而上面的台阶是一半高,台阶是24V,这与输出电压(12V)成正比。

转弯比很容易计算为Np/Ns=24/12,因此转弯比为2:1。

f2

图2使用近场探头,可以确定位置和方向,从而提供内部开关波形的图像。此截图提供了识别变压器匝数比所需的所有信息。

知道转换器是一个不连续传导模式,buck-boost派生转换器,甚至可以获得更多的信息。

如图3所示的关系还允许计算变压器的一次电感。

f3

确定DC-DC变换器的导通模式和降压-升压特性还可以确定一次电感和开关电流峰值。

该测量最初是在DesignCon 2021

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