Sondes de courant isolées IsoVu

Présentation générale

Les sondes de courant isolées IsoVu™ fournissent une bande passante, une réduction du bruit et une précision exceptionnelles, tout en facilitant vos mesures de courant.

L’isolation galvanique totale élimine les boucles de terre et permet une réjection en mode commun très élevée. Dans une configuration 1X, l’entrée 50 Ω de la sonde laisse passer un bruit extrêmement bas de moins de 4,7 nV/√Hz, parfait pour des mesures précises sur des shunts. Un large choix d’embouts d’atténuation étend la plage de mesure de la tension différentielle. Selon le shunt utilisé, les sondes peuvent mesurer un courant allant de quelques microampères (µA) pour les conceptions mobiles à faible puissance à des centaines d’ampères pour les systèmes mobiles et industriels.

Spécifications des performances et fonctionnalités clés

• Isolation galvanique entre l’extrémité de sonde et l’oscilloscope

• Disponible pour trois bandes passantes : 1 GHz, 500 MHz et 250 MHz

• Large plage de mesures de courant, déterminée par le shunt utilisé avec des extrémités de sonde 1X, 10X ou 100X

• Bruit résiduel < 4,70 nV / √Hz (< 21 μVRMS à 20 MHz)

• Jusqu’à 90 dB TRMC à 1 MHz

• Tension maximale en mode commun : 1 800V ; Pour une utilisation dans un environnement de Degré de pollution 1 ; la valeur de niveau transitoire ne doit pas dépasser 5kVpk

• Précision du gain DC : 1,5 %

• Compatible avec les instruments MSO des séries 4, 5 et 6, y compris les derniers modèles B

• L’interface TekVPI™ permet de contrôler et de configurer la sonde depuis la face avant ou l’interface de programmation de l’oscilloscope

• Conseils optionnels pour mesurer le courant dans des chambres climatiques de -40 ºC à 125 ºC

Applications clés

• Mesures de dérivation de courant

• Conceptions à demi-pont/pont complet utilisant des composants SiC ou GaN, des FET, ou des IGBT

• Test d'impulsions double (DPT)

• Mesures de passerelle flottante

• Conceptions de convertisseur de puissance

• Conceptions d’alimentation à commutation

• Surveillance du courant en état stable, en veille et en état de réveil

Les embouts permettent d’élargir les plages de mesure, de limiter les tracas et de réduire le bruit

Les sondes isolées IsoVu conviennent aux mesures de courants faibles et élevés, difficiles voire impossibles à effectuer avec des sondes d'oscilloscope à pince ouverte basées sur des palpeurs. Trois embouts d’atténuation différents vous permettent de mesurer facilement un large spectre de courants en vous appuyant sur la résistance et la puissance nominale du shunt.

Les sondes sont conçues pour fournir des mesures de courant hautes performances tout en étant pratiques à connecter. Les embouts sont équipés de connecteurs MMCX et SMA afin d’assurer une mise à la terre et un blindage adéquats, ce qui est crucial pour minimiser le bruit résiduel, les boucles de terre, et assurer la précision des mesures de courant. Elles permettent un branchement direct à la plupart des shunts disponibles dans le commerce, mais vous pouvez également utiliser des adaptateurs appropriés comme interface entre les embouts et leurs shunts.

Les embouts de sonde se connectent au corps de la sonde grâce à l’interface réversible unique IsoConnect™. Ainsi, vous pouvez encliqueter les embouts sans vous préoccuper de l’orientation. Conçus pour plus de flexibilité, les embouts présentent un rayon de pliage réduit pour un branchement facile même dans des espaces réduits. La sonde standard inclut un adaptateur trépied et bipied, pour un placement et un positionnement corrects dans la configuration de test.

Mesures avec shunt de courant

Il existe deux méthodes pour mesurer le courant dans les systèmes de test. La première nécessite de détecter les champs autour des conducteurs électriques et les convertir en signaux qui représentent le courant. Il s’agit de la méthode utilisée par la plupart des sondes de courant à pince ouverte, autrement appelées bobines de Rogowski. La seconde implique de mesurer les courants au moyen de la loi d’Ohm. Il est possible de déterminer la valeur du courant en mesurant la chute de tension sur une résistance shunt de précision : c’est la méthode utilisée par les sondes de courant isolées IsoVu.

Les shunts de courant, ou résistances de visualisation du courant (CVR), offrent traditionnellement une réponse en fréquence large du fait qu’ils mesurent de façon précise à la fois les courants continus et alternatifs sur un large spectre de fréquences. Leur taille compacte permet de les intégrer facilement dans des circuits existants en ne prenant que peu de place supplémentaire. Bien que les résistances shunt doivent être conçues dans un circuit imprimé et entraînent une chute de tension, elles offrent plusieurs avantages comparativement aux mesures de courant fondées sur les capteurs, notamment une précision élevée, une distorsion minimale et des interférences basses.

L’isolation permet de procéder à des mesures flottantes tout en maintenant un bruit résiduel exceptionnellement bas.

Les sondes de courant isolées IsoVu permettent de réaliser des mesures de courant dynamiques plus précises, hors des limites traditionnelles.

Contrairement aux transformateurs, aux bobines de Rogowski, ou aux sondes de courant à effet Hall, les sondes de courant isolées IsoVu permettent de réaliser des mesures allant du courant continu à des centaines de MHz lorsqu’elles sont couplées à des shunts hautes performances ou des CVR. Une isolation RF complète entre l’embout de sonde et l’oscilloscope élimine les boucles de terre et contribue à fournir une réjection en mode commun (TRMC) exceptionnelle, allant jusqu’à 90dB à 1MHz, afin de réduire drastiquement le bruit résiduel en mode commun. Une atténuation et une impédance d’entrée faibles (50 Ω) limitent la contribution au bruit à moins de 4,0nV/√Hz (< 150µV at 1GHz) lors de la mesure de basses tensions (±0,5V) à travers des shunts.

Réalisez des tests au‑delà de la température ambiante grâce aux embouts pour températures extrêmes

Les embouts pour températures extrêmes (ET) permettent d’effectuer des mesures de courant sur une large plage de températures allant de -40 °C à +125 °C. Ces câbles à embouts optionnels de 1,8 m (six pieds) offrent une connexion pratique entre un appareil testé placé dans une chambre thermique et un oscilloscope Tektronix et une sonde de courant isolée situés à l’extérieur de la chambre. Disponibles en trois configurations d’atténuation, ils offrent d’excellentes performances en bande passante jusqu’à 700 MHz.

Mesure des courants haute fidélité dans les systèmes à haute puissance

Les sondes isolées IsoVu offrent la bande passante nécessaire pour observer avec précision les temps de montée rapides des appareils de commutation à large bande interdite (WBG). Il vous est ainsi possible de mesurer avec précision les courants dynamiques dans les convertisseurs de puissance SiC et GaN à puissance élevée. Elles sont complémentaires des sondes de tension isolées IsoVu et représentent une avancée similaire en matière d’isolation pour la mesure du courant. L’isolation élimine les boucles de terre et permet des mesures précises des courants de drain côté alimentation (Ids).

Mesurer des courants faibles dans les systèmes basse puissance

La bande passante des sondes isolées IsoVu est suffisante pour mesurer la consommation de courant pendant des activités de système spécifiques et les transitions de l’état de veille à l’état actif. L’architecture à bas bruit est cruciale pour la mesure précise des courants bas à travers les shunts. La tension nominale en mode commun de ces sondes est plus élevée que celle de la plupart des sondes différentielles, ce qui permet une mesure du courant de shunt sur des rails d’alimentation affichant une tension plus élevée. Le système complet obtenu en la couplant aux MSO de la série 6 à bas bruit offre des performances à bas bruit résiduel pour mesurer les courants de rail avec une grande efficacité.

Mesure de courant avec des shunts à large bande

La plupart des shunts disponibles dans le commerce fonctionnent à des bandes passantes basses, offrant au mieux une plage de quelques dizaines de MHz. Au-delà de cette plage, les effets de l’inductance parasite se font sentir et affectent les mesures de courant. Ils deviennent donc moins efficaces pour prendre des mesures précises.

Les shunts à large bande destinés aux sondes de courant isolées IsoVu™ permettent de prendre des mesures extrêmement précises avec des bandes passantes pouvant atteindre 250 MHz, cinq fois plus larges que celles de la plupart des shunts disponibles dans le commerce, tout en présentant un facteur d’atténuation régulier, un taux de réduction élevé en mode commun et un bruit bas.

Outre la compensation de fréquence, la compensation de température intégrée neutralise le gain sur toute la plage de températures de fonctionnement. Les shunts à large bande constituent la première ligne de défense contre les pics de tension et les surintensités. Les fusibles intégrés, les éclateurs et l’isolation fonctionnent ensemble pour protéger le matériel dans des conditions de test éprouvantes.

Ces shunts intelligents et plug-and-play fonctionnent avec les oscilloscopes Tektronix pour mesurer le courant. En configurant automatiquement les unités et l’échelle verticale, ils permettent de s’assurer que les mesures sont relevées avec des niveaux de bruits minimum. Ils se connectent à l’appareil testé à l’aide de connecteurs à broches carrées standard.

Associés à un oscilloscope Tektronix, à un logiciel et à des sondes de courant isolées, ces shunts à large bande innovants permettent de déterminer avec précision les courants de veille et de fonctionnement dans des configurations intégrées, des systèmes de calcul haute performance, et dans toute application qui nécessite des mesures de courant précises avec une large bande passante.

Figure 1. Wideband shunt block diagram