Choix inductance RF pour Té de polarisation 250V

[ATdevice]

Bonjour,

Je dois polariser une cellule (composant custom qui a le même comportement qu'une diode en inverse, mais ce n'est pas important pour ma question) avec une tension DC de 200V à 250V. Le courant consommé est très faible (je n'ai pas d'appareil calibrer pour mesurer en dessous de 100 µA)

Pour la caractérisation, le signal RF est un balayage de 1 kHz à 100 MHz. Je cherche à faire un Té de polarisation (basique L-C) mais je n'arrive pas à trouver quelle inductance pourrait convenir, car les fabricants ne donnent pas la tension de service max... Exemple : https://www.mouser.fr/datasheet/2/54...et-1159155.pdf

J'aimerais donc savoir si c'est un paramètre critique ou non pour l'inductance. J'aimerais rester sur du 0402 ou éventuellement 0603 pour pouvoir conserver des traces 50 Ohms sur un PCB FR4 double couche "perchlo".

Merci
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[Gwinver]

Bonjour.

La tension de service est à considérer de deux façons.
Il y a la tension entre les deux plots et la tension entre spires.
Les deux valeurs de tension sont gouvernées par le courant circulant dans la self ainsi que par sa résistance ohmique.
La self est normalement choisie pour ne pas opposer une trop forte chute de tension à ses bornes, sinon elle va chauffer.
La plus forte valeur de ce tableau est de 2.7 Ohms. Le nombre de tours est inconnu.
Mais, on ne connaît pas non plus le courant devant circuler dans la self.

[ATdevice]

Bonjour,

Le courant sera très faible, probablement de l'ordre de la dizaine de µA peut être moins (je n'ai aucun appareil permettant de mesurer des courants aussi faibles) et la différence de potentiel entre les deux bornes de la self sera également négligeable comparée aux 250V. Nous avons ce module pour générer la tension de polarisation : https://befr.rs-online.com/web/p/dc-...erters/1238419

Le problème c'est que très peu de fabricants semblent donner la tension limite, à moins que je ne regarde pas dans la bonne catégorie, mais ça m'étonnerait (inductances RF 0402/0603)

[Gwinver]

Donc maximum 30 µV aux bornes, peu de risque.

La robustesse de l'isolant est peut-être donnée par le type de matière:

Wire ............Enameled copper (Class H)

Il faudrait chercher la définition de la classe H.
J'ai un peu cherché, mais j'ai très peu de pratique sur ce genre de classification.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Pour la caractérisation, le signal RF est un balayage de 1 kHz à 100 MHz. Je cherche à faire un Té de polarisation (basique L-C) mais je n'arrive pas à trouver quelle inductance

Merci

Ben trouver une inductance qui soit efficasse entre
1 khz à... 100 Mhz.
Ou alors ya un truc qui m'échappe ?

A+

[ATdevice]

Vu que c'est seulement pour éviter que la composante AC remonte dans le DC, si je prends une valeur de self élevée et que ça coupe à 1 kHz c'est bon non ou c'est plus compliqué que ça?

[f6bes]

Une self élevée à 1 khz , ça fait du fer et de cuivre, bref un bobinage " sérré" avec couplage capacitif entre spires.
Quelle va etre la réaction en présence de 100 Mhz..... ça "traverse" ou pas !
A+

[Gwinver]

Peu de problème de ce côté là pour les selfs du pdf de Mouser, la plus forte inductance (120 nH) a encore une SRF (fréquence de résonnance série) de 1.1 GHz, mais une impédance à 1 kHz de 0.8 Ohms.
Pas suffisant pour un découplage.

[ATdevice]

L'exemple que j'ai donné était seulement pour voir si ce n'est pas moi qui loupais l'info "voltage rating" quelque part, j'ai pris la première ligne apparue sur Mouser dans la catégorie "RF coil"

[Antoane]

Bonjour,

Ma compréhension est que si la bobine est encore inductive à 100 MHz, il suffit que son impédance sur toute la bande d'intérêt soit >> celle de la cellule (le DUT).
Vu autrement, si le DUT est assimilable à une capacité, que le LC résonne à une fréquence inférieure à la plus basse fréquence de test (avec la marge qui convient).

Ceci dit, avec un courant DC de <100uA, il peut être acceptable d'utiliser un RL pour la polarisation : avec R=10kOhm (ie. 1% de la resistance du DUT), la chute est négligeable, tout en relachant les contraintes sur la valeur de L, puisqu'il suffit alors d'avoir 1/|s*C| << |R+s*L|

Ceci dit, 100 MHz, ca commence bien à ne plus compter comme du DC pour moi



Un AOP en transimpédance avec une résistance de contreréaction de l'ordre du MOhm permet de msurer aisément des courants de l'ordre du uA (et bien en dessous), avec une exactitude ~1%, "sans" chute de tension, et avec une bande passante atteignant sans difficulté le MHz (si le voltmètre aval suit).

[Vincent PETIT]

Vu que c'est seulement pour éviter que la composante AC remonte dans le DC, si je prends une valeur de self élevée et que ça coupe à 1 kHz c'est bon non ou c'est plus compliqué que ça?

C'est bien ça. La polarisation DC arrive par une self et le signal RF par une capacité. La self doit présenter une grande impedance devant 1kHz et la capa une très petite impedance.

Pour caractériser l'impédance de cette cellule tu peux aussi passer par un transfo d'injection. En RF il doit y avoir des transfo 50Ω linéaire sur une telle plage de fréquence.

[polo974]

Vu que tu parles de 50 ohm, en RF, c'est en basse impédance, et vu que le courant de polarisation est faible, une bête résistance de 1 kohm permet d'isoler la RF de la source de polarisation ( c'est le truc classique pour polariser des varicap par ex).
Pas de self, c'est trop cher et passé une fréquence, ça se comporte en capa...
C'est ça, la RF, les composants parasites finissent par prédominer et jamais comme on veux.

[Vincent PETIT]

Pour être plus précis je parlais de ce genre de montage.



A droite du transfo un GBF 50Ω, un condo DC block (quelques millifarad) pour ne pas flinguer le transfo et une mesure du courant via une résistance ou comme proposé par Antoane, via un TIA. La mesure de la tension se fait entre le DC Block et le transfo.

Des transfo RF dans ce genre https://www.minicircuits.com/WebStor...model=TT1-6%2B peut convenir.

[erff]

Bonsoir,

En toute rigueur, pour réaliser un Té de polarisation, il faut connaître les performances recherchées. Car sans plus d'information, je réponds comme polo974 (mais au pluriel ) : mets des résistances pour atteindre quelques kR car tu ne tiendras jamais 250V avec une seule résistance en 0402 ou 0603 (et un condensateur de découplage de 10-100nF à l'autre bout des résistances + une électrolytique). C'est pas le meilleur mais ça fait le job à pas cher en faible puissance, et c'est sans risque de faire n'importe quoi.
En RF on spécifie les pertes par insertions, le coefficient de réflexion et l'isolation.

Autrement, si tu recherches de bonnes isolations, une inductance seule ne permettra évidemment pas de couvrir toute la gamme 1kHz - 100MHz. Il faut un réseau de polarisation consistant en plusieurs cellules L-C (le L étant optionnel pour les basses fréquences), chacune étant dédiée à une gamme de fréquence. Le nombre de cellules dépendra des performances que tu recherches. Et il y a quelques pièges. Déjà il faut trouver des composants qui marchent à 250V et 100MHz. Et il faut gérer les couplages entre les cellules : placer plusieurs LC en cascade génère des pics de résonances non-désirés si on ne fait pas attention ; rien d'impossible bien sûr mais ça se calcule.

Et pour répondre à la question sur ce qu'est la classe H, il s'agit de la classe de température définie dans l'IEC-60085. Une lettre permet de dire jusqu'à quelle température peut monter le bobinage cuivre (cela dépend du matériau isolant/vernis utilisé). La classe H c'est 165°.

Bonne soirée à tous

[f6bes]

Reste à savoir dans quel volume on s'oblige à monter le Té !
Quelle efficassité on en attend (perte de passage, isolation..) ?
A+

[ATdevice]

Bonjour, désolé pour le retard et merci pour vos réponses!

Après réflexion suite à vos réponses, et vu que le banc de test utilise déjà plusieurs filtres RF derrière le montage en fonction de la bande de travail (entre 50 dB et 70 dB de réjection) avec un multiplexeur, je pense que je vais faire plusieurs Tés pour couvrir l'ensemble de la plage. On déplace un peu le problème puisque le multiplexeur n'accepte que du AC. Je pense que je ferai un MUX hardware avec des petits relais de signal du genre Omron G6K, 100 MHz ça devrait passer, et 250V sans courant c'est pas critique pour les contacts.