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Determinare parametri di induttori recuperati da PCB

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[21] Re: Determinare parametri di induttori recuperati da PCB

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 19 ago 2022, 19:57


Ho integrato lo schema precedente, con l'integratore si dovrebbe visualizzare su uno schermo X,Y l'andamento del flusso in funzione della corrente.
Dovrebbe apparire qualcosa di simile ai risultati della simulazione che allego.
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ris sim saturaz linear.jpg
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[22] Re: Determinare parametri di induttori recuperati da PCB

Messaggioda Foto Utentestefanopc » 20 ago 2022, 13:59

Etemenanki ha scritto:
Intendi sovrapponendogli una componente DC variabile ?


Si esatto.
Un generatore a corrente costante che manda la corrente sull'induttore.
Contemporaneamente un condensatore che applica un segnale sinusoidale alla frequenza di taglio del gruppo LC.
Mi aspetterei che aumentando la corrente appena va in saturazione la attenuazione vari improvvisamente.
Dopo provo a fare qualche misura reale.
Secondo me è più facile gestire un alimentatore a corrente costante anche a diversi A rispetto ad un generatore di funzioni di caratteristiche simili.

Ciao
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[23] Re: Determinare parametri di induttori recuperati da PCB

Messaggioda Foto UtenteEtemenanki » 20 ago 2022, 14:07

Be', quando va in saturazione il nucleo, l'induttanza dovrebbe diminuire, quindi una variazione ci dovrebbe essere per forza, vedrei pero' un altro problemino ... se l'induttanza satura a 10 o 15 o piu A ? :mrgreen:

Una cosa e' fornirli con impulsi da 10 o 20 uS, un'altra e' fornirli per tutto il tempo necessario a fare il test.

EDIT:

Consideriamo per comodita' un'induttanza standard da switching che saturi sui 10A, con il sistema della tensione sovrapposta al segnale, devo partire da un basso livello e salire finche' la corrente circolante arriva ai 10A per vedere l'inizio della distorsione, per quanto possa essere valoce a valutare la traccia, posso supporre che porti via almeno un paio di secondi, ed anche se si tratta di una rampa in questo paio di secondi fornisco all'induttana parecchia corrente, che in casi estremi potrebbe essere sufficente a danneggiarla.

Se faccio la misura ad impulsi, ad esempio a 10Hz, partendo da un'impulso di 1uS ed arrivando, nel caso limite, ad impulsi larghi 100uS, fornirei, nel caso peggiore (100uS di impulso) una corrente "media" dell'1% del totale, perche' se anche arrivassero ai 10A li fornirei per l'1% del tempo, ma anche meno iniziando da 1uS e salendo solo finche' non rilevo la variazione della curva.

Il sistema della tensione sovrapposta al segnale secondo me' sarebbe migliore per testare nuclei che saturano a bassa corrente, ma potrebbe creare problemi con quelli di potenza, pero' e' tutto da testare.
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sia pure a costo di enormi sacrifici, riesce ancora a permettersi.
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[24] Re: Determinare parametri di induttori recuperati da PCB

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 22 ago 2022, 15:15

Il problema dell'usare un generatore di corrente DC e`che i generatori di corrente ideali non esistono, hanno una loro impedenza parallela, comprese le capacita` parassite, eventuali collegamenti a ground... e fare una misura precisa, specie ad alta frequenza, e` difficile.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[25] Re: Determinare parametri di induttori recuperati da PCB

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 28 ago 2022, 21:11

Per la stima del valore di saturazione della corrente io in genere riesco a cavarmela senza complicarmi troppo la vita semplicemente collegando l'induttore al generatore di funzioni impostato per un segnale triangolare e/o sinusoidale e visualizzando quello che cade sull'induttore con l'oscilloscopio. Ovviamente la cosa funziona se le perdite serie dell'induttore sono trascurabili rispetto all'impedenza interna del generatore.

Impostando la frequenza su un valore basso in modo che il segnale di tensione sull'induttore sia sufficientemente basso rispetto a quello che si misurerebbe a vuoto sull'uscita del generatore (1/10 o meno), possiamo dire che l'induttore sia alimentato in corrente.

In queste condizioni, cioè alimentando l'induttore con un segnale di corrente triangolare, succede che il segnale di tensione ai suoi capi, se non satura, assume una forma d'onda quadra, se invece satura i due tratti orizzontali tendono a curvarsi.

Nelle foto di seguito ho eseguito il test su un induttore realizzato con un nucleo di cui non so nulla avvolgendoci sopra 26 spire.

Nella prima foto il generatore è impostato per avere un'onda triangolare di 400mVpp (misurata all'uscita del generatore a vuoto), e la frequenza è stata ridotta a 100Hz per fare in modo che, ad induttore collegato, l'ampiezza del segnale di tensione rilevato ai capi dell'induttore fosse inferiore a 40mV (meno di 1/10 di 400mV).

possiamo quindi dire, approssimando un po', che il segnale di corrente che attraversa l'induttore abbia una forma d'onda triangolare e che valga 400mVpp/(2x50ohm)=4mAp

In queste condizioni la forma d'onda di tensione ai capi dell'induttore appare discretamente quadra, quindi si suppone che l'induttore non stia saturando.

Nella foto successiva stesse condizioni ma con segnale sinusoidale e anche qui la forma d'onda ai capi dell'induttore appare discretamente sinusoidale.

Nelle foto successive l'ampiezza del segnale viene via via aumentata e si può vedere chiaramente come variano di conseguenza le forme d'onda.

Ovviamente non è sempre così facile, in alta frequenza bisogna prendere alcune precauzioni ed inoltre nei casi in cui la corrente del generatore non è sufficiente non funziona.

400mVpp triangolare.JPG

400mVpp sinusoidale.jpg

800mVpp triangolare.jpg

800mVpp sinusoidale.jpg

1.6Vpp triangolare.JPG

1.6Vpp sinusoidale.jpg

3.2Vpp triangolare.jpg

3.2Vpp sinusoidale.jpg

6.4Vpp triangolare.jpg

6.4Vpp sinusoidale.jpg

10Vpp triangolare.jpg

10Vpp sinusoidale.jpg
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