logo_PLG

Electronique

Test sur transformateur

Photo d'un transformateur pour alimentation à découpageJe me suis amusé à un petit jeu très instructif avec une self de filtrage secteur qui est largement employé dans la conception d'une alimentation à découpage, possédant 2 enroulements rigoureusement identiques.
Celui-ci est placé en amont de l'alimentation, juste à l'arrivée de la tension secteur 230V~,elle il sert uniquement à dépolluer le réseu secteur des hautes fréquences parasites générées par l'alimentation à découpage (elles fonctionnent souvent à des fréquences comprises entre 40KHz et 70KHz).


La manipulation consiste en ceci :

Un générateur de fonctions délivre un signal carré d'une période de 75µs soit f=13,3KHz avec un rapport cyclique de 9,33% en mode impulsionnel, durée de l'impulsion positive de 7µs sur le 1er enroulement.
La voie CH2 d'un oscilloscope est raccordée à ce même enroulement.
La voie CH1 est raccordée au second enroulement (voir photo ci-dessous ).

La base de temps est réglée sur 10µs/div, et le retard de balayage est enclenché (2µs/div)

DSC 12729 [320x204px]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Que doit-on visualiser sur l'oscilloscope ?
Regardez attentivement l'image qui va suivre, l'effet mis en évidence ici est le principe de base des alimentations à découpage :

oscillogramme

Alors quelques précisions : j'ai choisi volontairement une fréquence proche de 15KHz plutôt qu'une d'environ 70KHz (fréquence couramment employée dans ce type d'alimentation...), car le signal était plus clair à visualiser et pour ainsi faciliter la compréhension, tout simplement.
Sur la photo de l'oscillogramme, j'ai ajouté les marqueurs de façon à bien comprendre les conditions dans lesquelles j'ai effectué cette manipulation ludique.

Sur cette photo, j'ai utilisé la fonction "retard de balayage" de façon à dilater le signal pour ainsi mieux le visualiser.
oscillogrammeVotre œil exercé n'aura pas manqué de constater que je n'ai que 3 carreaux½ pour l'impulsions positive, et qu'il suffisait simplement de changer le calibre de la base de temps sur 2µs/div pour encore mieux voir cette impulsion... Oui cela est vrai, mais j'ai réglé mon trigger pour qu'il se déclenche sur un front montant, ce qui fait que mon impulsion aurait démarré depuis le bord extrême gauche de l'écran. Pour mieux visualiser mes 2 signaux (CH1/CH2), j'ai donc utilisé le retard de balayage préselectionné sur 2µs, et décallé l'ensemble de mes 2 signaux de 2 carreaux vers la droite. Ainsi l'on visualise parfaitement le phénomème !

Mais quel est donc ce phénomème au juste, pourquoi le signal CH1 a-t'il cette allure ?
En voici l'explication simplifiée : une self ou bobine soumise à une tension DC et donc un courant continu se comporte au moment de sa mise sous tension (front montant de l'impulsion de CH2) comme un accumulateur d'énergie, et possède donc une FCEM lors de la disparition de cette tension.
Lors du front montant, le courant emmagasiné par la self est à son maximum, et elle accumule donc de l'énergie avec un pic d'énergie (a ~130mV) puis un amortissement jusqu'à la charge complète (je rappelle pour mémoire que la tension crête à crête de CH2 délivrée par mon générateur est de -40db, soit 200mv c/c).
Lors du front descendant, il y n'y a plus de tension ni courant qui circule dans le primaire de la self, et celle-ci restitue instantanément cette énergie en inversant le sens du courant, toujours avec un pic d'énergie (b ~130mV), et avec ce même amortissement car le secondaire de la self se retrouve d'un coup brutal au potentiel 0V.

La photo suivante montre bien les pics d'énergie :
oscillogramme

En fait ce n'est pas tout à fait exact, car ma sonde X10 possède une impédance d'entrée de 10MΩ/25pF + l'impédance d'entrée de l'oscilloscope qui est de 1MΩ/25pF.
Cela n'est pas toujours négligeable (surtout à fréquence élevée...)

C'est très exactement ce type de comportement que l'on recherche dans une alimentation à découpage.
J'espère que cette première manipulation vous a intéressé, son but est évidemment le partage de la connaissance.
Elle est réalisable par tout un chacun, pourvu que vous soyez équipé au minimum d'un oscilloscope et d'un générateur de fonctions capable de délivrer des implusions.
Je reste comme à mon habitude ouvert à vos interrogations dans la mesure où je suis en capacité de vous répondre, n'hésitez pas à ajouter des commentaires si besoin...

 

Pour aller un peu plus loin... 

une autre manip. sur une alimentation à découpage fonctionnant en condition réelle

Add comment
  • No comments found

Menu Membres

Qui est en ligne ?

Nous avons 96 invités et aucun membre en ligne

Visitors Counter

566736
Aujourd'huiAujourd'hui283
HierHier277
Cette SemaineCette Semaine283
Ce MoisCe Mois5109
Highest 02-12-2017 : 543
Votre IP: 54.198.246.116
Logged In Users 0
Guests 53
Now Online
-
Registered Today
-

Licence Creative Commons

L'ensemble de ce site hormis une notification spécifique est mis
à  disposition selon les termes de la Licence Creative Commons
Attribution - Pas d'Utilisation Commerciale - Partage dans les Mêmes Conditions
3.0 France.
Licence Creative Commons

Les Fabricants de Circuits Imprimés que j'utilise

Mes partenaires et fournisseurs favoris

Vérifiez la disponibilité de votre nom de domaine :
Copyright © 2017 Site de Philippe LE GUEN - Tous droits réservés