Hi,
ich bin grad dabei für BCI Prüfungen eine Strommesszange (Ferritring mit
Windungen für Primär- und Sekundärseite) zu entwickeln. Eine
Stromeinkoppelzange hab ich schon fertig. Das war auch relativ simpel,
da hierbei das Wicklungsverhätlnis 1:1 ist. Der Frequenzbereich geht von
1MHz bis 400MHz (ISO Norm, Automotive Bereich).
Jetzt braucht man für so eine BCI (Bulk Current Injection) Prüfung noch
eine Messzange, um zu schauen wie groß der eingekoppelte Strom ist. Dazu
nimmt man eine Strommesszange mit einer bestimmten Transferimpedanz Z_t.
Z_t = Spannung auf Sekundärseite/Strom auf Primärseite
Auf der Sekundärseite schließt man mit 50 Ohm ab (Eingangsimpedanz des
Messgeräts z.B. Netzwerkanalysator, RF-Powermeter...). Daraus folgt,
dass bei einer Transferimpedanz von 1 Ohm (Also 1mA auf der Primärseite
entspricht 1mV auf der Sekundärseite) 50 Windungen auf die Sekundärseite
müssen. Allerdings ist der Ferrit recht groß und somit komme ich bei 50
Windungen schon nicht mehr unterhalb von Lambda/10 bei 400MHz mit meiner
Wicklungskabellänge. Daher bricht mein Frequenzbereich schon irgendwo
bei 50MHz ein. Es gibt solche Zangen bereits zu kaufen (auch mit Z_t=1
Ohm), aber ich weiß leider nicht, wie die gewickelt sind.
Hat jemand ne Idee wie mein hochfrequenztechnisch korrekt 50 Windungen
auf einen HF-Trafo aufbringt. Gibt es da Tricks wie man mit kurzer
Kabellänge, dasselbe Wicklungsverhältnis wie mit 50 normal aufgebrachten
Windungen erreicht?
als Tip -
http://www.amazon.de/Transmission-Line-Transformers-Jerry-Sevick/dp/1884932185
kleinere Impedanzen beim Übertrager haben ne deutlich höhere
Bandbreite als hochohmigere
glaube nicht das es von 1-400 Mhz mit einen Kern klappt
welche Material hat der Kern - ist der Überhaupt noch bis 400
Mhz brauchbar ?
evt. wäre das aufteilen auf mehrere Teilbereiche ne Lösung
Ich denke auch hier ist die richtige Wahl des Kernmaterials (AL_Wert
ausschlaggebend).Für höhere Frequenzen kleineren AL_Wert wählen damit
sinkt die Induktivität. Ansonsten statt Stromzange einen Koppler
einschleifen.
1-400 MHZ ohne Umschaltung ich kenne kein Gerät, welches diese
Bandbreite mit von Messtechnik zu forderndem Frequenzgang abdeckt. Das
erscheint mir doch eher unrealistisch.
Allerdings könnte man den Frequenzgang aufnehmen und bei der Messung mit
einiger Intelligenz arithmetisch kompensieren, z.B. via Lookup.
Namaste
Was ich bauen soll ist ungefähr sowas:
http://www.fischercc.com/productfiles/DS%20F-55%20Rev--RLSE_a8fe.pdf
Transferimpedanz 1, und 1-500Mhz.
Das Ferritmaterial das ich ausgesucht hab ist mir grad entfallen, aber
es ging von wenigen MHz bis 1GHz, soviel weiß ich noch...4C11 oder
sowas...
Ein Koppler ist glaub nicht nicht möglich, da es in der Norm so
vorgesehen ist,dass es eine Zange ist durch die man auch Kabelbäume
legen kann.
Das Buch werd ich mir mal ansehen.
1...400 MHz in einem Rutsch...hmm. 50 Windungen bei 400 MHz dürften
schon sehr viel Streuinduktivität mitbringen, da ist die Lookup-Korektur
eigentlich angesagt, zumal der Koppelfaktor wegen der
Frequenzabhängigkeit der Ferrite auch stark abnehmen wird. Ich habe hier
in meinem Labor eine P6302 von Tektronix, die - mit Verstärker
allerdings - von DC bis 50 MHz geht, allerdings nur etwa 2-mm-Draht
umspannen kann. Man sieht da auch nur einen Ferritkern, aber das kann ja
eine spezielle Mischung sein. Vielleicht könnte man im HF-Bereich den
Ferrittrafo durch eine Richtkopplerlösung mit parallelgeführtem
terminierten Leiter zum Kabelbaum ergänzen (wenn es die Abmessungen
zulassen). Für die EMV-Messungen gab/gibt es ja auch Zangen,
aufklappbar, mit einem Haufen Ferrit, so etwa 50 cm lang, IIRC.
Hallo,
was spricht eigentlich dagegen, die Koppelzange mit einer einzelnen
Sekundärwicklung auszuführen, und die Impedanzwandlung in einem
nachgeschalteten kleinen Übertrager (mit kleinerer Induktivität)
vorzunehmen?
Gruss
wahrlich kein dünnes Brett, diese Aufgabe. Ich denke, dass die Idee von
winne gut ist, einfach mit mehreren Kernmaterialien an die Messung
heranzugehen, z.B. indem man einfach mit zwei oder drei Zangen mit
passendem Frequenzbereich die Messung wiederholt und die Ergebnisse
'zusammensetzt'.
Denn: Wenn man sich den erforderlichen Trafo im Ersatzbild ansieht, dann
wird man wahrscheinlich mit nur einer_ Windung und _einem Material das
erforderliche ωM für 1 MHz nicht erreichen. Die Streuung ist dann bei
400 MHz aber prima klein ;-)
Was mich mal nebenbei interessieren würde: Wenn ich so eine Zange auf
einen Kabelbaum klemme, wird ja durch den Ferritkern und die Streuung
der sekundäre Kurzschluss nicht vollständig auf die Primärseite
transformiert, sondern in Reihe mit dem Leitungsbündel ist ja eine
induktive Komponente dazugekommen (im Gleichtakt, also common mode).
Gibt es dafür auch eine Vorgabe, so etwas verfälscht ja in gewissen
Grenzen auch das Messergebnis?
Man möchte ja konkurrenzfähig sein, also Wechselkerne fallen schonmal
raus, das haben die anderen Firmen auch nicht.
Eine Sekundärwicklung wäre ok, aber ich möchte ja eine Imedance Ratio
von 1. Die Möglichkeit mit nachgeschaltetem Übertrager wäre vielleicht
eine Möglichkeit, aber ich glaube nicht, dass in den käuflichen Zangen
viel mehr als ein Kern und viele Windungen drin sind. Es ist auf
jedenfall etwas passives.
@Günter: Nein dazu steht in der Norm nicht wirklich etwas. Wenn man es
ganz präzise haben will nimmt man jeweils nur ein Kabel zum einkoppeln
und eins zum messen.
verstehe. Bei mir hat mal für einen breitbandigen Kabelinverter
folgendes funktioniert: Ich habe 3 Kerne (N30, K1 und XO60 von Siemens)
gestapelt und das Ganze mit 5 Windungen bewickelt. Dieses Gebilde benahm
sich IIRC immerhin bis 120 MHz induktiv (also Güte > 20, das reichte für
den Zweck). Der Frequenzgang der Induktivität ist allerdings etwas
wellig, so wie auch der der Güte. Da müsste man für deinen Trafo
wahrscheinlich eine Kalibrierkurve anlegen. Beim XO60 musste man
aufpassen, das ist Perminvarferrit, dessen UKW-Eigenschaften hin sind,
wenn man den Kern bereits einmal zu sehr in die Sättigung treibt; es
gibt heute vielleicht Besseres, also Unempfindlicheres, für deinen Zweck
nicht sinnvoll. Sowas könnte mit den Amidon-Materialien 43, 63 und 68
gehen, Versuch macht kluch...
Ich probiere grad mit 4C65 und 4A11 rum, die haben wir vorrätig, die
Ferrite machen das Frequenzmäßig problemlos mit, aber das Problem ist
nach wie vor die Kabellänge. Selbst eine Transferimpedanz von 10 Ohm mit
5 Windungen ist schon schwer hinzubekommen. Wenn man unter lambda/10
bleiben will hat man bei 400mhz nur 7,5cm zur Verfügung.
klar, das sind 75 nH zuzüglich 'Ferrit-Annäherungsfaktor', bei 400 MHz
also vielleicht schon rund 25 Ω reaktiver Innenwiderstand (mal 100 nH
und nur noch wenig µ_rel angenommen). Der übliche Trick bei Trafos wäre
dann flaches Band als Leitermaterial oder auch Parallelschalten gleicher
Wicklungen. Was allerdings dann störend zunimmt, ist die parasitäre
Kapazität zum Kern. Ich habe hier auch noch eine P6021 von Tektronix,
die zwar nur bis 60MHz geht, aber da machen die das so ähnlich. Google
mal nach den Innereien dieses Teils und der dazugehörigen Termination,
ist vielleicht hilfreich.
