Firma Teledyne LeCroy zaprezentowała nową wysokonapięciową sondę o nazwie HVFO – izolowaną optycznie za pomocą światłowodu. Sonda ta stanowi rozszerzenie oferty Teledyne LeCroy dla rynku systemów dużej mocy. Należą do nich takie rozwiązania, jak jedyna sonda różnicowa zdolna do pracy ze składową sumacyjną 1500 V (DC), jedyny na rynku 8-kanałowy oscyloskop o rozdzielczości 12 bitów, a także analizatory sterowników silnika do pomiarów mocy trójfazowej i mocy układów mechanicznych.

Sonda HVFO to niedrogie, optymalne rozwiązanie do pomiaru małych zmian sygnału na linii wysokiego napięcia w układach mocy. Izolacja optyczna między końcówką sondy a oscyloskopem zmniejsza niepożądane obciążenie badanego urządzenia, a jednocześnie osłabia takie zjawiska jak szumy, zniekształcenia, dzwonienie, przestrzały i nagłe zmiany mierzonego sygnału. Pod względem możliwości pomiaru i wiernego odwzorowania sygnału, takie rozwiązanie jest znacznie lepsze zarówno od konwencjonalnych sond wysokiego napięcia, jak i systemów akwizycji wykorzystujących izolację galwaniczną na wysokie napięcia między kanałami oraz między kanałem a masą. Co więcej, pozwala ono uniknąć pracy z niebezpiecznymi konfiguracjami testowymi, które wymagają nieuziemionej sondy i oscyloskopu, czy też zakupu specjalistycznych oscyloskopów lub systemów akwizycji danych, które mogą mieć gorsze inne parametry.

Architektura HVFO jest prosta – pojedynczy laser i układ światłowodowy zapewnia izolację optyczną oraz transmisję danych za pośrednictwem zmodulowanego sygnału. Różne końcówki umożliwiają pracę w różnych zakresach napięć. Sondy HVO są wystarczająco małe, aby zmieścić się w trudno dostępne miejsca i zapewniają parametry wystarczające do typowych zastosowań. Są również przystępne cenowo nawet dla skromnego budżetu.

Typowy obwód sterujący bramką w układzie mocy jest obwodem RLC z pojemnościami pasożytniczymi występującymi w układzie półprzewodnikowym. Do układu po stronie zasilania jest przyłożone napięcie powyżej poziomu masy. Każda sonda pomiarowa z dużą pojemnością końcówki połączona równolegle z pojemnością pasożytniczą między bramką a emiterem (C_GE) lub bramką a źródłem (C_GS), a także wysoka impedancja i niska indukcyjność pętli połączona szeregowo z impedancją sterownika bramki w najlepszym wypadku nadmiernie obciąży sterownik bramki, a w najgorszym doprowadzi do nieprawidłowej pracy obwodu. Przełączanie układu po stronie masy może też powodować interferencje w prawidłowo wykonanym pomiarze napięcia po stronie zasilania bramki.

Sondy HVFO mają niską pojemność i wysoką impedancję wejściową. Ponieważ wzmacniacz jest izolowany optycznie, końcówka musi mierzyć tylko słaby sygnał sterujący bramką. Zatem obciążenie wynosi około 1/100 obciążenia w porównaniu do wysokonapięciowej sondy różnicowej. Dzięki temu uzyskuje się wysoką odporność na szumy i tłumienie składowej sumacyjnej (CMRR), niską indukcyjność pętli łączącej sondę i niskie tłumienie sygnału użytecznego. To umożliwia wierne odtworzenie sygnału sterującego bramką, także w trudnych warunkach pomiarowych.

Za pomocą konwencjonalnych przyrządów trudno jest zmierzyć nieuziemione sygnały kontrolne lub sygnały czujników. Sondy z niską impedancją wejściową lub wysokim tłumieniem będą powodowały obciążenie badanego urządzenia i pogorszą jego parametry pracy lub wierność sygnału, zwiększając poziom szumów. W takiej sytuacji niska pojemność sond HVFO, naładowana do poziomu niskiego sygnału nieuziemionego zamiast do poziomu składowej sumacyjnej, pozwoli lepiej odwzorować szybkie sygnały.

Dystrybutorem produktów Teledyne LeCroy w Polsce jest firma NDN, ul. Janowskiego 15, 02-784 Warszawa, http://www.ndn.com.pl.