ZXY-3012 Permalloy Audio-Isolationstransformator, DIP-Bauform, versiegeltes Metallgehäuse 31.0 mm, fünf Übersetzungsverhältnisse von 1:1 bis 12:1

1. Produktbezeichnung

ZXY-3012 ist die Produktkennzeichnung. JT-DB-EPC ist die auf dem Gehäuselabel aufgedruckte Zeichnungsmodellbezeichnung. ZXYAUDIO und ZXYL sind zwei Markenkennzeichnungen, die in den Abbildungen und im Datenblatt verwendet werden. Bei diesem Bauelement handelt es sich um einen Isolationsübertrager mit Permalloy-Kern in einem versiegelten, zylindrischen Metallgehäuse mit einem Durchmesser von 31,0 mm und einer Höhe von 22,0 mm. An der Unterseite befinden sich sechs Durchsteck-Pins, die in zwei Reihen angeordnet sind; es gibt keinen Montageflansch. Die Montage erfolgt über die Pins auf einer Leiterplatte oder in einer Fassung.

Das Label ist die einzige Stelle, an der das Bauelement seine eigenen Spezifikationen angibt, daher lohnt sich ein genauer Blick. Auf dem Label sind die Marke, der Schriftzug TRANSFORMERS, die Zeichnungsmodellnummer JT-DB-EPC und die Kennzeichnung ZXY-3012 aufgedruckt. Am Gehäuserand befindet sich eine Zeile mit dem Frequenzgang: 20Hz - 20kHz und dem Übersetzungsverhältnis: 1.1 - 12:1. Beachten Sie die Interpunktion in den Zahlen dieser letzten Angabe: In derselben Zeile wird für 1.1 ein Dezimalpunkt verwendet, während bei 12:1 ein Doppelpunkt steht. Alle anderen Dokumente geben den Bereich mit 1:1 als Ausgangspunkt an. Hier wird der Bereich als 1:1 bis 12:1 verstanden; der Aufdruck auf dem Label wird wortgetreu wiedergegeben, ohne ihn zu korrigieren.

2. Produktfunktion

Seine Funktion ist dieselbe wie bei allen Isolationsübertragern: Zwei Geräte teilen sich eine gemeinsame Netz-Erde. Der Schirm der Kabelverbindung zwischen ihnen bildet einen Kreisstrompfad. Der Strom in diesem Pfad überlagert sich dem Signal als Brummen mit Netzfrequenz und deren Oberwellen. Ein in den Signalweg eingefügter Übertrager unterbricht diesen Kreis, da das Signal induktiv übertragen wird und die Kupferleiter sich nicht berühren. Gleichzeitig blockiert er Gleichspannung. Dies ist der Grund, warum solche Bauelemente nachfolgende Schaltungen vor Fehlern in der Vorspannung oder vor Phantomspannung schützen können, die am Ausgang anliegt. Deshalb wird dies in der Produktbeschreibung als Eigenschaft und nicht als Behauptung aufgeführt.

Der Permalloy-Kern ist der Schlüssel zu dieser Konstruktion. Die Permeabilität bestimmt die Induktivität, die bei einer gegebenen Windungszahl erzielt wird, und die Induktivität bestimmt, ob die Primärwicklung das Signal bei niedrigen Frequenzen kurzschließt. Eine hochpermeable Legierung ermöglicht es daher, mit weniger Windungen und einem kleineren Kern bei 20 Hz zu arbeiten, was mit Siliziumstahl nicht möglich wäre. Der Preis dafür ist die Sättigung: Nickel-Eisen-Legierungen erreichen ihre magnetische Flussgrenze früher als Stahl. Daher wird dieses Bauelement über den maximalen Eingangspegel bei 20 Hz und 1 % Verzerrung spezifiziert, nicht über eine Nennleistung. Es handelt sich um ein Line-Level-Bauelement, und das Datenblatt sollte entsprechend gelesen werden.

3. Die fünf Übersetzungsverhältnisse

Dies ist der erste Teil des Produkts, der bestimmt werden muss. Die fünf Wicklungen belegen dasselbe Gehäuse und dieselben sechs Pins. Sie unterscheiden sich im Übersetzungsverhältnis, im Gleichstromwiderstand der jeweiligen Wicklungen, im Pegel, den der Kern bei 20 Hz verarbeiten kann, und in der Flachheit des Frequenzgangs. Höhere Abwärts-Übersetzungsverhältnisse erfordern mehr Windungen auf der Primärwicklung, was deren Widerstand erhöht und die Spannung erhöht, die der Kern vor der Sättigung aufnehmen kann. Daher verbessert sich die Pegelspalte in der Tabelle von einem Ende zum anderen, während gleichzeitig der Primärwiderstand ansteigt.

Diese Pegel sind eine Umrechnung wert, da die Dezibel-Werte die großen Unterschiede zwischen den Varianten verschleiern. Die 1,5:1-Version akzeptiert bei 20 Hz +2 dBu, das entspricht etwa 0,98 Vrms: Dies ist ein Bauelement für niedrige Pegel, das am unteren Ende des Frequenzbands keine höheren Line-Ausgangspegel verkraftet. Die 12:1-Version akzeptiert +21,5 dBu, das entspricht etwa 9,2 Vrms, was eine völlig andere Größenordnung an Headroom darstellt. Beide Umrechnungen sind arithmetische Operationen basierend auf der Definition von dBu und werden hier als abgeleitete Werte aufgeführt.

Diese Serie ist keine multiplikative Serie. Die Übersetzungsverhältnisse sind 1:1, 1,5:1, 3,5:1, 8:1 und 12:1; ihre Quadrate ergeben Impedanzsprünge von 1, 2,25, 12,25, 64 und 144. Es handelt sich also nicht um die 2-4-8-Folge einer Katalogstufung. Diese Übersetzungsverhältnisse wirken wie für bestimmte Geräte maßgeschneidert und nicht wie eine Standardreihe. Dies ist eine Frage wert: Die Antwort verrät oft, für welches Design jede Variante ursprünglich gedacht war.

4. Kern, Gehäuse und Pins

Das Gehäuse ist ein gezogener Metalltopf mit einem grün bedruckten Etikett auf der Vorderseite. An der Unterseite befindet sich ein umgebörtelter Rand an der Verbindungsstelle von Topf und Bodenplatte. Da das Gehäuse aus Metall und versiegelt ist, übernimmt das Gehäuse selbst die elektrostatische Abschirmung: Ein separater Schirm-Pin ist nicht erforderlich; das Gehäuse muss lediglich mit der Masse des Chassis oder der für das Layout erforderlichen Referenzmasse verbunden werden. Dies ist der tatsächliche praktische Unterschied zu Übertragern in Spritzgussgehäusen mit Schirmanschluss und der Grund, warum die Montagefläche ebenso wichtig ist wie die Wicklungen.

Sechs Pins ragen aus der Bodenplatte heraus und sind in zwei Reihen angeordnet: auf der einen Seite 1 und 4, auf der anderen 8, 6, 7 und 5. Der Abstand innerhalb einer Reihe beträgt 3,8 mm, der Abstand zwischen den Reihen 19,0 mm. Dieser Reihenabstand ist breiter als jedes Standard-DIP-Raster, daher benötigt dieses Bauelement ein eigenes Pad-Layout oder eine spezielle Fassung, nicht eine universelle DIP-Position. In der Mitte der Bodenplatte befindet sich außerdem ein gewöhnliches Rundloch, das in der Zeichnung dargestellt, aber nie bemessen oder benannt wurde; ein solches Loch in versiegelten Gehäusen ist normalerweise ein Füll- oder Entlüftungsloch für die Vergussmasse und sollte ohne Bestätigung nicht als Positioniermerkmal verwendet werden.

5. Elektrische Spezifikationen

Alle elektrischen Parameter dieses Produkts sind im kontrollierten Datenblatt bei 25 Grad Celsius angegeben, was eine bessere Ausgangsbasis darstellt als bei den meisten vergleichbaren Produkten. Die Bedingungen sind konsistent: derselbe Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz, derselbe 1250-V-Dielektrikumstest mit 1-mA-Leckstrom-Grenzwert für eine Minute, dieselbe Toleranz des Übersetzungsverhältnisses von 2 %. Nicht konsistent sind Frequenzgang und Pegel, da beide vom Übersetzungsverhältnis abhängen und daher in die Tabelle der Übersetzungsverhältnisse gehören und nicht in eine einzeilige Spezifikation.