环路注入变压器

本文介绍了如何制作环路分析仪的信号注入变压器,使用VAC V102磁芯,详细阐述了绕制过程及测试数据。-3dB频率范围为18Hz-7.5MHz,-1dB频率为38.16Hz-4MHz,相位稳定在±5°的频率区间为212Hz-723KHz。此外,还提到了Bode100设备所使用的类似变压器参数。

Inject Transform

环路分析仪,信号注入变压器制作

磁芯使用VAC V102磁芯磁芯编号(T60006-L2045-V102)磁芯数据手册,采用0.5平方双绞电话线绕制、绕42圈,V102 65.7uH<AL<127uH

磁芯可以咸鱼 25一个😄

信号变压器的测试数据
10kHz100kHz200kHz
感量170mH24mH16mH
容值1.47nF103.8pF38.6pF
绕制变压器

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-Kn1IPLDa-1632277441322)(http://121.5.30.213/wp-content/uploads/2021/09/image-20210922092141504.png)]

-3dB Bode100测试结果 18Hz-7.5MHz

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-1dB Bode100测试结果 38.16Hz-4MHz

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-5°-+5°测试结果212Hz-723KHz

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Bode100使用的宽频注入变压器

Bode100注入变压器 磁芯VAC 具体型号没有找到 10kHz感量170mH 匝数40 可用频率范围大概40Hz-4.7MHz(-1dB)

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参考信息 网站1 该网站内有Bode100注入变压器的测试数据
### VR电源环路稳定性测试方法 在测试VR(Voltage Regulator,电压调节器)电源的环路稳定性时,通常采用闭环测试方法,以确保测量的准确性和避免输出饱和。环路测试法的核心是通过在反馈回路中注入小信号干扰,并测量系统对不同频率信号的响应,从而绘制出波特图(Bode Plot),以评估系统的稳定性和响应速度。 #### 测试原理 测试的核心在于通过频率响应分析仪(Frequency Response Analyzer, FRA)测量环路增益和相位的变化。具体方法是将一个特定幅度和频率范围的扫频干扰信号注入到反馈回路中,然后测量输出端和注入端的信号响应。通过计算输出与输入信号的比值,可以得到增益和相位随频率变化的曲线。 为了确保测量的准确性,注入点的选择非常关键。理想情况下,应选择在输出和反馈网络之间的节点作为注入点,使得注入点一侧的阻抗远大于另一侧,从而减少测量误差[^3]。 #### 测试步骤 1. **准备测试设备**:使用频率响应分析仪(FRA)作为主要测试设备,并准备一个信号注入电阻(Inserted Resistor)和一个隔离变压器(用于隔离直流成分,仅传递交流干扰信号)。 2. **连接测试电路**: - 在反馈回路中选择一个合适的注入点,通常位于输出电压采样点和反馈网络之间。 - 在该点插入一个低值电阻(通常为几欧姆到几十欧姆),用于注入交流干扰信号。 - 使用隔离变压器将干扰信号注入环路,以避免直流偏置影响[^2]。 3. **设置频率响应分析仪**: - 将FRA的输出信号连接到注入电阻的一端,另一端连接到反馈网络。 - 将FRA的两个输入通道分别连接到注入点的前后端(CH1连接到注入信号源,CH2连接到输出端)。 4. **执行扫频测试**: - 设置FRA进行扫频测试,频率范围通常从几百赫兹到几百千赫兹,具体取决于电源的工作频率和带宽。 - 扫频过程中,FRA会自动记录不同频率下的增益(输出/输入)和相位差。 5. **分析波特图**: - 通过FRA生成的波特图,可以观察到环路增益随频率的变化情况以及相位裕度(Phase Margin)和增益裕度(Gain Margin)。 - 稳定性良好的系统通常具有至少45°的相位裕度和6dB以上的增益裕度。 6. **优化环路设计**: - 如果测试结果显示相位裕度不足或存在增益交叉点附近的陡峭滚降,可能需要调整补偿网络(如PID控制器参数)来改善稳定性。 #### 注意事项 - **注入信号幅度**:注入信号的幅度应足够小,以免引起环路的非线性响应,通常在几十毫伏级别。 - **测试环境**:确保测试环境干净,避免外部噪声干扰测量结果。 - **阻抗匹配**:注入点两侧的阻抗应尽量满足“一侧远大于另一侧”的条件,以减少测量误差[^3]。 ### 示例代码(用于波特图绘制) 以下是一个使用Python绘制波特图的示例代码,假设已经获取了增益和相位数据: ```python import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np # 示例数据:频率、增益(dB)、相位(度) frequencies = np.logspace(2, 5, 100) # 从100Hz到100kHz gain = 20 * np.log10(1 / (1 + 1j * frequencies / 1e4)) # 简单的一阶系统 phase = np.angle(1 / (1 + 1j * frequencies / 1e4), deg=True) # 绘制增益波特图 plt.figure(figsize=(12, 6)) plt.subplot(2, 1, 1) plt.semilogx(frequencies, gain) plt.title('Bode Plot') plt.ylabel('Magnitude (dB)') plt.grid(True) # 绘制相位波特图 plt.subplot(2, 1, 2) plt.semilogx(frequencies, phase) plt.xlabel('Frequency (Hz)') plt.ylabel('Phase (degrees)') plt.grid(True) plt.tight_layout() plt.show() ```
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