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。
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。
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。
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.