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Auteur(s)
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Bernard BOUTOUYRIE : Ingénieur de l’École supérieure d’électricité (Supélec) - Ancien président-directeur général de Coutant Électronique
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les alimentations destinées aux équipements électroniques, dans une gamme de puissance d’environ 10 W à 5 000 W, avec une entrée alternative (50 Hz à 400 Hz) ou continue et une ou plusieurs sorties continues inférieures à 200 V environ font l’objet de cet article. Cela exclut des domaines très importants, tels que :
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alimentations non interruptibles (UPS : uninterruptible power supply) ;
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alimentations haute tension ;
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onduleurs (entrée continue, sortie alternative) ;
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changeurs de fréquence ;
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alimentation de forte puissance ;
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chargeurs de batteries, etc.
Les problèmes techniques sont abordés dans les grandes lignes. Un accent particulier est mis sur les paramètres intéressant l’utilisateur dans ses applications et sur les précautions à prendre pour éviter les problèmes les plus courants rencontrés dans les systèmes d’alimentations d’ensembles électroniques.
Je dois remercier très sincèrement la société Coutant-Lambda (groupe Invensys) pour l’aide considérable qu’elle m’a apportée dans la rédaction de cet article, en autorisant la reprise et la mise à jour des documents techniques.
En particulier, je remercie Daniel Pujol (directeur général Invensys Europe Systèmes d’énergie), Adam Rawicz-Szerbo (directeur général Coutant-Lambda) et Robin Jeffery (directeur technique Coutant-Lambda) dont les conseils m’ont été très précieux.
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2. Bruit dans les alimentations à découpage
La technique du découpage a un inconvénient : elle émet des bruits (ou perturbations). Les connaître permet de prendre les mesures appropriées pour les combattre.
Les bruits générés par les alimentations à découpage sont de trois sortes : le bruit conduit à travers les sorties 2.1, le bruit injecté dans la masse du châssis 2.2 et le bruit de rayonnement 2.3.
Examinons tout d’abord comment le bruit est généré.
Une alimentation à découpage avec convertisseur de type Forward est schématisée figure 9. Les signaux en différents points du circuit sont représentés figure 10
La technique de la régulation à découpage implique de hacher de forts courants au travers d’un transformateur. Pour obtenir un bon rendement, les temps de montée et de descente de la tension à découpage doivent être réduits au minimum.
Les variations rapides et fréquentes de la tension dans le transformateur génèrent une tension de bruit, mais les techniques modernes de découpage au zéro de tension permettent de limiter ce phénomène.
Chaque sortie de l’alimentation à découpage a son propre enroulement sur le transformateur mais le bruit se propage entre les sorties par des capacités parasites (figure 11) entre les enroulements et entre ceux-ci et la masse.
Le bruit apparaît aux bornes de sortie mais aussi dans le châssis. Il peut devenir très important si on ne prête pas attention aux connexions de terre entre l’équipement d’une part et l’alimentation d’autre part.
2.1 Perturbations conduites par les conducteurs
Ces bruits sont généralement éliminés par le découplage installé sur les équipements électroniques.
Si ces bruits posent problème, on peut ajouter un découplage sur les bornes de sortie. De plus, quand...
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Bruit dans les alimentations à découpage
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