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Electronique

Test sur alimentation à découpage

oscillogramme
Celle-çi est intégrée dans le programmateur USB_ICD2 que j'ai décrit dans une autre page de mon site. Elle fournit une tension DC+13V qui est la tension VPP de programmation usuelle des micro-contrôleurs PIC. La tension DC+5V pour alimenter les différents composants du circuit est directement prélevée à partir du port USB, mais le courant absorbé par le montage est mineure !

L'oscillogramme a pour base le niveau 0V. Vous remarquerez que l'on distingue parfaitement les phases d'ammortissement de la tension. Le créneau au niveau 0V correspond à l'état bloqué du transistor de commutation interne au circuit intégré LM3578. Le signal que l'on visualise correspond à la sortie (pin 8) du LM3578 avant filtrage (après filtrage, vous disposez d'une tension de +13V parfaitement continue et stable débarrassée de tous parasites engendrés par la fréquence de découpage élevée).

Lors du passage de l'état bas (0V) à l'état haut (~ +12,5V crête) grâce à la conduction du transistor intégré dans le LM3578, il y a accumulation d'énergie durant ~ 1,5µs (rapport cyclique ~ 7,5%) puis coupure de cette tension par la régulation interne au LM3578. Le sens du courant dans la self s'inverse alors, et elle restitue l'énergie accumulée à la charge. Le cycle recommence selon une durée prédéterminée (circuit RC représenté içi par l'ensemble R23/R17/P1 et C7/C9, le potentiomètre P1 permet d'ajuster la tension de sortie VPP...)

Voici d'autres photos du signal que j'ai pu mesurer pour vous. On y voit notamment les niveaux de tensions, ainsi que les temps de bloquage et saturation du transistor intégré au LM3578 :
oscillogrammeoscillogrammeoscillogramme

Le schéma correspondant à cette alimentation est le suivant :

schéma de l'Alim USB ICD2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

oscillogrammeVous pouvez constater quelques similitudes avec l'oscillogramme ci-contre qui correspond au test sur le transformateur de filtrage de l'article précédent...

Pour plus de détails sur le fonctionnement théorique et d'un point de vue "mathématique", je vous engage vivement à consulter le datasheet du LM3578 (en Anglais) pdf3

Note importante :

J'ai effectué toutes ces manipulations soit avec un générateur de fonctions délivrant des signaux de 200mV (-40dB) d'amplitude maximum, soit sur mon programmateur ICD2 qui lui est uniquement alimenté en +5V DC par la prise USB.

Il est bien évidemment possible de faire le même genre de mesures sur une alimentation à découpage alimentée par le secteur (tension comprise entre 100-240V~50/60Hz), cependant je tiens à vous mettre en garde sur la dangerosité de ces manipulations (RISQUE D'ÉLECTROCUTION) si vous ne prenez pas les précautions d'usage élémentaires, à savoir d'utiliser impérativement un transformateur d'isolement.
Attention aussi aux très hautes tensions qui circulent dans le circuit primaire, de l'ordre de +300V DC !

Ma responsabilité ne saurait en aucun cas être engagée pour tous les domages tant techniques que corporels qui pourraient vous être causés, tant par manque de précaution que par ignorance.
Vous voici prévenus !

Il existe des alimentations à découpage toutes faites, dans un boitier de protection comme par exemple ce modèle présenté ci-contre :XPPOWER ECES-10

Elle présente l'avantage d'être totalement isolée, et affiche des caractéristiques très intéressantes pour se constituer une petite alimentation performante et sans danger pour l'utilisateur.

En voici ses principales caractéristiques :

  • ALIMENTATION 5W SORTIE UNIQUE
  • Type de sortie d'alimentation:Fixe
  • Tension entrée VAC:85V à 264V
  • Nombre de canaux de sortie:1
  • Tension de Sortie Nom.:12V
  • Puissance d'entrée consommée à vide : <0,3W
  • Fréquence de découpage : 130 KHz
  • Courant de Sortie Max:410mA
  • Puissance, sortie max..:5W
  • Profondeur:25.4mm
  • Largeur:25.4mm
  • Hauteur:15.24mm

Datasheet complet disponible en téléchargement icipdf3

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