CN107677897A - 一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法，准备事先已经与信号发生器、示波器的二组通道及接好的连接线路治具，测试时只需要将待测变压器插入到连接线图治具上，便能快速形成连接，然后通过信号发生器灌入信号，利用示波器第一通道架一支表笔监控此信号，作为确认输入参照信号是否正确，再用示波器第二通道架一支表笔监控耦合电压VPP值，作为测试结果判定电压，最后将示波器第二通道监控到的耦合电压与数据库中的良品/不良品数据参照对比，来判定本次测试的变压器是否为良品。藉由采用了信号发生器、示波器进行耦合电压测量，该方法有效考虑了变压器线圈绕组的电位分布、绕组结构方式和屏蔽层铜箔的影响，从而提高测量的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及变压器品质检测领域技术，尤其是指一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法。
背景技术
变压器是电路中磁能的传输元件，在电路设计中，一般只考虑其感量、耦合系数等磁参数特性以及损耗参数。但是，为了能够更好研究动态情况下变压器的工作状态，需要测量其动态特性。变压器原副边间，仅由绕组相对面积和绕组间的绝缘间距等物理结构参数决定的耦合电容，称之为结构电容。而考虑了实际变压器工作时绕组电位分布影响，能反应实际电路工作时对共模传导噪声抑制作用的电容称为共模噪声有效电容。由于变压器绕结构复杂，可能含有磁芯、骨架、绕组、屏蔽层、绝缘胶带、挡墙等。在评估其电磁兼容特性时，传统方法一般测量其结构电容的大小，该电容与变压器在实际电路工作时所表现出的电磁兼容特性存在很大差异。
传统的利用LCR测量变压器原、副边绕组间结构电容参数的方法，不能有效反映线圈绕组电位分布以及屏蔽层对共模噪声及传导辐射的影响。无法确保变压器这方面品质管控的有效性，无法及时有效的监控，必须客户插板上机后才能测试，如遇品质异常的会给公司及客户带来不可估量的损失。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法，其利用信号发生器、示波器进行耦合电压测量的评估，来判定良品与不良品，本测试方法不但成本低，而且简单有效，能提高测量的精确度。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法，包括以下步骤
（1）准备测试装置：包括准备信号发生器、示波器第一通道、示波器第二通道和连接线路治具，其中，连接线路治具上有多个接线端子：PIN 1、PIN 2、PIN 3、PIN 4、PIN 6和PINFC、PIN FA、PIN FB；
（2）接线：
a）信号发生器的“+”端与PIN 4相接；
b）示波器第一通道的“+”端接信号发生器的“+”端，用来监测输入信号是否正常；示波器第二通道的“+”端接PIN FB用来检测待测变压器耦合电压大小；
c）信号发生器的“-”端、示波器第一通道的“-”端和示波器第二通道的“-”端与PIN 1、PIN 6短路相接，PIN FB与PIN 6之间串联电阻，
（3）准备待测变压器：待测变压器的主体结构包括初级辅助绕组、主线圈、次级绕组，在变压器主体结构的底部伸出多个引脚，包括
引脚1：初级辅助绕组非同名端引脚；
引脚2：初级辅助绕组中心抽头引脚；
引脚3：初级辅助绕组同名端引脚；
引脚4：主线圈同名端引脚；
引脚A：主线圈中心抽头引脚；
引脚6：主线圈非同名端引脚；
引脚FA：次级绕组中心抽头引脚；
引脚FB：次级绕组非同名端引脚；
引脚FC：次级绕组同名端引脚；
（4）开始测试：
a）将待测变压器其中一侧的引脚1插入PIN 1，引脚2插入PIN 2，引脚3插入PIN 3，引脚4插入PIN4，引脚6插入PIN 6，变压器另一侧的引脚FA插入PIN FA，引脚FB插入PIN FB，引脚FC插入PIN FC；
其中，引脚1和引脚6使得初级辅助绕组非同名端与主线圈非同名端短路，做为示波器第一通道、示波器第二通道及信号发生器的公共地(-)；
b）信号发生器从主绕组同名端引脚4灌入信号，同时示波器第一通道架一支表笔监控此信号，作为确认输入参照信号是否正确；
c）次级绕组同名端引脚FC悬空，由于次级绕组非同名端引脚FB与公共地间接电阻，使示波器第二通道架一支表笔监控耦合电压VPP值，作为测试结果判定电压；
（5）数据分析：通过整机测试共模噪声及传导辐射数据作为耦合电压测试参照标准，或通过自制变压器内屏蔽绕组开路不良品与良品样品，参照良品与不良品制定其ＶＰＰ对应的上下限测试范围，与示波器第二通道上单体变压器的耦合电压VPP值对比，来判定良品与不良品。
作为一种优选方案，所述信号发生器输入条件：三角波形、频率100KHz、电压20Ｖ。
作为一种优选方案，所述PIN FB与PIN 6之间串联电阻阻值为10Ｋ欧。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，由于设计了连接线路治具，由于连接线路治具事先已经与信号发生器、示波器的二组通道（即是第一通道和第二通道）接好，测试时，只需要将待测变压器的引脚对应插入到连接线图治具的端子上，便能快速形成连接，然后， 信号发生器灌入信号，利用示波器第一通道架一支表笔监控此信号，作为确认输入参照信号是否正确，再用示波器第二通道架一支表笔监控耦合电压VPP值，作为测试结果判定电压，最后，将示波器第二通道监控到的耦合电压与数据库中的良品/不良品数据参照、对比，来判定本次测试的变压器是否为良品。藉此，不需要变压器插板上机后才能测试，在插板上机前先做测试再出厂，保证了产品质量和使用安全。此外，本方法充分考虑了变压器线圈绕组的电位分布、绕组结构方式和屏蔽层铜箔的影响，从而提高测量的精确度。还有，本方法只使用了信号发生器、示波器第一通道、示波器第二通道、连接线路治具这些简单且常见的设备，便能达到测试目的，成本低，使用方便，并且简单有效。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之实施例的测试治具示意图。
图2是本发明之实施例的变压器的示意图。
附图标识说明：
10、信号发生器 20、示波器第一通道
30、示波器第二通道 40、连接线路治具
50、电阻 60、待测变压器
61、初级辅助绕组 62、主线圈
63、次级绕组。
具体实施方式
请参照图1和图2所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法，用于高频变压器的共模噪声ＣＭＮ及传导辐射ＥＭＣ测试，测试时仅仅测试变压器本身的引脚，就可以知道变压器本身对应电源整机产生的共模噪声及传导辐射的大小，该测试方法由信号发生器10、示波器20和30、连接线路治具40三部分组成。通过整机测试共模噪声及传导辐射数据作为耦合电压测试参照标准，或通过自制变压器内屏蔽绕组开路不良品与良品样品，参照良品与不良品制定其ＶＰＰ对应的上下限测试范围，通过以上设备连接测试来判断高频变压器的共模噪声及传导辐射的大小。实际应用中，只要测试了变压器单体的VPP峰峰值，就可以基本判断出电源本身的共模噪声及传导辐射幅值。
具体测试步骤如下：
（1）准备测试装置：包括准备信号发生器10、示波器第一通道20、示波器第二通道30和连接线路治具40，其中，连接线路治具40上有多个接线端子：PIN 1、PIN 2、PIN 3、PIN 4、PIN 6和PIN FC、PIN FA、PIN FB。
（2）接线：
a）信号发生器10的“+”端与PIN 4相接；
b）示波器第一通道20的“+”端接信号发生器10的“+”端，用来监测输入信号是否正常；示波器第二通道30的“+”端接PIN FB用来检测待测变压器60耦合电压大小；
c）信号发生器10的“-”端、示波器第一通道20的“-”端和示波器第二通道30的“-”端与PIN 1、PIN 6短路相接，PIN FB与PIN 6之间串联电阻50。
（3）准备待测变压器60：待测变压器60的主体结构包括初级辅助绕组61、主线圈62、次级绕组63，在变压器主体结构的底部伸出多个引脚，包括
引脚1：初级辅助绕组61非同名端引脚；
引脚2：初级辅助绕组61中心抽头引脚；
引脚3：初级辅助绕组61同名端引脚；
引脚4：主线圈62同名端引脚；
引脚A：主线圈62中心抽头引脚；
引脚6：主线圈62非同名端引脚；
引脚FA：次级绕组63中心抽头引脚；
引脚FB：次级绕组63非同名端引脚；
引脚FC：次级绕组63同名端引脚。
（4）开始测试：
a）将待测变压器60其中一侧的引脚1插入PIN 1，引脚2插入PIN 2，引脚3插入PIN 3，引脚4插入PIN4，引脚6插入PIN 6，变压器另一侧的引脚FA插入PIN FA，引脚FB插入PIN FB，引脚FC插入PIN FC；
其中，引脚1和引脚6使得初级辅助绕组61非同名端与主线圈62非同名端短路，做为示波器第一通道20、示波器第二通道30及信号发生器10的公共地(-)；
b）信号发生器10从主绕组同名端引脚4灌入信号，同时示波器第一通道20架一支表笔监控此信号，作为确认输入参照信号是否正确；
c）次级绕组63同名端引脚FC悬空，由于次级绕组63非同名端引脚FB与公共地间接电阻50，使示波器第二通道30架一支表笔监控耦合电压VPP值，作为测试结果判定电压。
（5）数据分析：通过整机测试共模噪声及传导辐射数据作为耦合电压测试参照标准，或通过自制变压器内屏蔽绕组开路不良品与良品样品，参照良品与不良品制定其ＶＰＰ对应的上下限测试范围，与示波器第二通道30上单体变压器的耦合电压VPP值对比，来判定良品与不良品。
其中，所述信号发生器10输入条件：三角波形、频率100KHz、电压20Ｖ。所述PIN FB与PIN 6之间串联电阻50阻值为10Ｋ欧。
本发明的工作原理如下：作业人员可以根据需要对变压器共模辐射或传导辐射择一项目测试。由于本发明设计了连接线路治具40，该连接线路治具40事先已经与信号发生器10、示波器第一通道20、示波器第二通道30接好，测试时，只需要将待测变压器60的引脚对应插入到连接线图治具的端子上，便能快速形成连接，然后，通过信号发生器10灌入信号，利用示波器第一通道20架一支表笔监控此信号，作为确认输入参照信号是否正确，再用示波器第二通道30架一支表笔监控耦合电压VPP值，作为测试结果判定电压，最后，将示波器第二通道30监控到的耦合电压与数据库中的良品/不良品数据参照、对比，来判定本次测试的变压器是否为良品。
由此可知，通过变压器电磁场理论详细分析了变压器原、副边绕组间电场耦合的深层机制，进而采用了一种利用信号发生器10、示波器20、30进行耦合电压测量的评估方法。该方法有效考虑了变压器线圈绕组的电位分布、绕组结构方式和屏蔽层铜箔的影响。在实验和实际生产中均验证了该方法的有效性和可行性，从而为变压器的电磁兼容特性研究以及批量生产中变压器的共模电磁兼容特性质量控制提供了一种简单有效的评估和测试方法。
本发明之测试方法的技术优点在于，可以为电源共模噪声及传导辐射最终测试前端提供一个极为可靠地测试方法和手段，对于高频变压器品质的管控具有重要的意义，能够产生较大的经济利益。能有效帮助前端设计阶段变压器工艺调试改善及后期阶段量产品质监控提供有效的测试依据。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (3)
1.一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法，其特征在于：包括以下步骤
（1）准备测试装置：包括准备信号发生器（10）、示波器第一通道（20）、示波器第二通道（30）和连接线路治具（40），其中，连接线路治具上有多个接线端子：PIN 1、PIN 2、PIN 3、PIN 4、PIN 6和PIN FC、PIN FA、PIN FB；
（2）接线：
a）信号发生器（10）的“+”端与PIN 4相接；
b）示波器第一通道（20）的“+”端接信号发生器（10）的“+”端，用来监测输入信号是否正常；示波器第二通道（30）的“+”端接PIN FB用来检测待测变压器（60）耦合电压大小；
c）信号发生器（10）的“-”端、示波器第一通道（20）的“-”端和示波器第二通道（30）的“-”端与PIN 1、PIN 6短路相接，PIN FB与PIN 6之间串联电阻（50），
（3）准备待测变压器（60）：待测变压器的主体结构包括初级辅助绕组（61）、主线圈（62）、次级绕组（63），在变压器主体结构的底部伸出多个引脚，包括
引脚1：初级辅助绕组非同名端引脚；
引脚2：初级辅助绕组中心抽头引脚；
引脚3：初级辅助绕组同名端引脚；
引脚4：主线圈同名端引脚；
引脚A：主线圈中心抽头引脚；
引脚6：主线圈非同名端引脚；
引脚FA：次级绕组中心抽头引脚；
引脚FB：次级绕组非同名端引脚；
引脚FC：次级绕组同名端引脚；
（4）开始测试：
a）将待测变压器（60）其中一侧的引脚1插入PIN 1，引脚2插入PIN 2，引脚3插入PIN 3，引脚4插入PIN4，引脚6插入PIN 6，变压器另一侧的引脚FA插入PIN FA，引脚FB插入PIN FB，引脚FC插入PIN FC；
其中，引脚1和引脚6使得初级辅助绕组非同名端与主线圈非同名端短路，做为示波器第一通道(20)、示波器第二通道(30)及信号发生器（10）的公共地；
b）信号发生器（10）从主绕组同名端引脚4灌入信号，同时示波器第一通道（20）架一支表笔监控此信号，作为确认输入参照信号是否正确；
c）次级绕组同名端引脚FC悬空，由于次级绕组非同名端引脚FB与公共地间接电阻（50），直接使用示波器第二通道（30）架一支表笔监控耦合电压VPP值，作为测试结果判定电压；
（5）数据分析：通过整机测试共模噪声及传导辐射数据作为耦合电压测试参照标准，或通过自制变压器内屏蔽绕组开路不良品与良品样品，参照良品与不良品制定其ＶＰＰ对应的上下限测试范围，与示波器第二通道（30）上所获得的耦合电压VPP值对比，来判本待测变压器是否为良品。
2.根据权利要求1所述的一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法，其特征在于：所述信号发生器（10）输入条件：三角波形、频率100KHz、电压20Ｖ。
3.根据权利要求1所述的一种高频变压器共模噪声及传导辐射测试方法，其特征在于：所述PIN FB与PIN 6之间串联电阻（50）阻值为10Ｋ欧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180209 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |