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Electronique

Tests sur une alimentation ATX

image d'une alimentation de type ATXJ'ai trouvé sur le net des choses intéressantes... à méditer...
Il s'agit d'essais d'alims de type ATX dans un labo, avec toutes les explications qu'il faut mieux connaître...
C'est très instructif !

A titre d'essai personnel, j'ai effectué quelques analyses visuelles dans un premier temps de mon alim "400W MAX" mais dont le modèle est précisé comme suit : ISO-230
Comme décrit dans leur document, j'ai effectivement un fusible de 5A en primaire, et un filtre de réduction des interférences électromagnétiques sur le circuit imprimé, + un condo de 0,47µF/275V~ directement en // sur la prise d'arrivée secteur.

Voici le câblage de la fiche de distribution des différentes alimentations :
image du Cablage du connecteur ATX
Les tensions indiquées sont les suivantes :
+3,3V/10A +5V/16A +12V/7A
+5VStandBy/1,5A -5V/0,3A -12V/0,3A


J'ai donc pratiqué un test simple avec une résistance bobinée vitrifiée de 10Ω/10W sur le +5V, et une lampe halogène de type dichroïque de 12V/50W sur le +12V.
J'ai placé ma sonde sur un des enroulements secondaires du transfo principal, et voici le résultat :

 oscillogramme: Secondaire transfo principal

Cette alimentation fonctionne à une fréquence de 25,543KHz.
Je suis quelque peu surpris par la zone en rouge (période durant laquelle le courant est nul...) qui possède une durée de 9,9µS !!!
Mais pourquoi ce gachis ?
Drôle de façon de commander une alim à découpage... je n'ose même pas la charger à 150W...
Hum... pas la peine, l'alim reste en sécurité avec 100W de charge sur le +12V ...

image du câblage de mon petit transfo d'isolementOui, bon.... j'y suis sans doute allé un peu trop fort, elle est donnée pour 7A sous 12V ce qui nous donne 84W maxi....
On ne pourra jamais faire des merveilles avec ce type d'alimentation... ou alors il faudrait totalement revoir la conception de la commande au primaire !
...sans moi, pas envie de tout prendre dans la gu...le !

Bon en définitive, ce qui m'intéresse n'est pas le courant ou la puissance maximale qu'elle est sensée délivrer, mais les différentes tensions disponibles en même temps telles que le +3,3V/±5V/±12V

Mais le test était à faire, histoire de savoir ce que je pourrai en tirer, et pour alimenter des maquettes en cours de développement, ce sera après tout bien suffisant.

Enfin pour en terminer avec ceci, j'ai pu mesurer (grace à un petit transfo d'isolement pour CH1...) le temps de déclenchement de l'info "Power Good", après plusieurs essais, elle est de 11,5ms avec ma charge de 50W/12V... Je rappelle que cette info sert à indiquer au processeur de la carte mère de l'ordinateur qu'il y eu une coupure de courant, et la durée moyenne normale devrait avoisiner les 16ms avant que le PC ne se mette en veille. Si le secteur revient avant cette durée limite, il ne se passera rien, le PC continuera à fonctionner comme si rien ne s'était passé.

oscillogramme: Info Power GoodJ'explique :

alors, pour ce qui concerne les alimentations à découpage, il y a UNE chose primordiale à ne pas perdre de vue, DANGER !!!
Pourquoi ?
Voici quelques indications et conseils à suivre scrupuleusement :

  1. L'oscilloscope doit toujours être relié à la terre du réseau secteur (si la prise d'alimentation le permet bien sûr, mais en général, ils en sont tous équipés...)
    Cette précaution peut vous sauver la vie... j'expliquerai plus loin pourquoi...
  2. Dans ce type d'alim (voir alim_primaire.png), il n'y a pas de transfo comme l'on en trouve dans les alim traditionnelles, ce qui implique que l'on redresse directement au travers des filtres secteurs LF1 et LF2 la tension provenant du secteur de votre labo, soit souvent 230V~...
    Nous sommes en présence de part le pont redresseur d'un redressement de type double alternance, ce qui induit les formules universelles suivantes :
  3. si l'on relie la masse de la sonde de l'oscillo simplement sur la masse primaire de l'alim qui n'EST PAS reliée à la terre, la carcasse de l'oscillo se retrouve au potentiel de la phase (ou du neutre, c'est la loterie...) du secteur, et dans ces conditions, le disjoncteur différentiel de votre logement saute !
Quel est le rôle du transfo d'isolement? Ne peut-on pas mesurer en direct?

et bien justement, à isoler le montage sur lequel vous intervenez par rapport au réseau EDF !
Votre oscilloscope étant relié à la terre, vous ne courrez absolument aucun risque, sauf si vos doigts effleurent malencontreusement cette tension redressée qui vaut environ +325V== (mesurable au voltmètre)
Pourquoi 325V et pas 650V ?
Parce que le voltmètre mesure la tension efficace, qui n'est autre que la valeur redressée (c/c) divisée par 2

En mode de redressement simple alternance, on redresse les alternances positives, et l'on ignore les négatives, ce qui fait qu'à l'oscillo on ne verrait qu'une alternance sur 2, et la tension résultante serait donc : 230V(eff.) X 1,414 = 325V(c/c)
En mode de redressement double alternance, on redresse aussi les alternances négatives qui repassent alors au niveau positif, si bien que l'on se trouve avec le double de la tension redressée (pour la valeur crête à crête ), ce qui donne effectivement les 650V(c/c)
A noter aussi ceci : en mode simple alternance, la tension en sortie des diodes de redressement est à la fréquence de 50Hz, alors qu'en mode double alternance, étant donné que les alternances négatives sont repassées en positif, on a ainsi doublé les alternances et l'on obtient donc 100Hz !

Les alimentations à découpage, je connais par cœur, c'était mon "dada" quotidien, puisque je les dépannais, tant au primaire qu'au secondaire, avec les régulations au primaire, au secondaire, les auto-oscillantes, etc...

Donc pour en revenir à mon petit transfo d'isolement (220V au primaire, et 2 x 6V au secondaire), il me servait justement à isoler mon oscilloscope du secteur dont je voulais visualiser la forme d'onde afin de vérifier la valeur de la tension "Power-Good"...

Normalement, dès l'instant où l'on désire mesurer quoi que ce soit sur l'alim primaire d'un appareil quelconque, on devrait l'alimenter au secteur au travers d'un transformateur d'isolement.
Ceci permet de se prémunir des accidents lors de manipulations parfois hasardeuses et donc de se sécuriser, mais le problème qui apparaît dans ce cas, c'est que la tension sur le circuit primaire que l'on voudrait mesurer se trouverait "flottante" par rapport au potentiel fixé par celui de la terre. Ainsi, on pourrait très bien vouloir mesurer une tension de +325V, mais contrairement à une alim classique avec son transfo avant le pont de diode et qui sert justement dans ce cas de transfo d'isolement, on se retrouve avec une tension dite flottante, c'est à dire que par rapport à l'humain qui est lui relié plus ou moins à la terre par les pieds (...), la grandeur de la tension à mesurer devient inconnue, et elle peut fort bien être nulle comme prendre la valeur de plusieurs milliers de volts... d'où un second danger !

A ce propos :

Je rappelle (ou informe suivant le cas...) que le Neutre et directement relié à la Terre à la sortie du transformateur de distribution du réseau EDF.
Dans votre logement (maison ou appartement, peu importe...), ill existe bel et bien une différence entre le Neutre et la Terre.
Suivant la distance qui sépare votre logement du transformateur de distribution EDF, il peut exister plusieurs dizaines de kilomètres, voire plus.
Ceci implique que vous pouvez mesurer une différence de potentiel non négligeable entre le Neutre et la Terre. Par ailleurs, si vous tentiez de connectez un appareil entre le Neutre et la Terre, le disjoncteur différentiel de votre logement déclencherait aussitôt, vous privant instantanément d'alimentation électrique !
Ceci est parfaitement normal, et vise justement à protéger les personnes d'une part, mais aussi votre installation (et accessoirement celle d'EDF...)

L'alimentation à découpage, c'est très particulier, je pourrais vous en parler pendant des heures.
Si d'aventure vous vouliez tenter l'expérience et procéder à des mesures sur ce type d'alimentation, sachez que je ne pourrai en aucune façon être tenu responsable des dégâts tant physiques que matériels que vos manipulations pourraient provoquer.
J'ai écris cet article dans un but informatif, NE TENTEZ RIEN si vous ne connaissez pas parfaitement ce type d'alimentation.

Philippe

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