Double

Apr 13, 2023

Les concepteurs de circuits doivent faire face à de nombreux types de bruit : interne, externe, RF, fréquence de ligne, etc. Indépendamment du type ou de la source, le bruit peut être un facteur limitant les performances du système et doit donc être traité et minimisé. Le défi de la réduction du bruit se résume généralement à ceci : "à quel effort et à quel coût ?"

Même l'alimentation à découpage omniprésente (SMPS) a des problèmes de bruit. En raison de son efficacité et de sa petite taille, cette architecture est largement utilisée dans des applications telles que les pilotes de LED et les ballasts électroniques. Malheureusement, les unités SMPS sont également sujettes au bruit en mode différentiel (DM) et au bruit en mode commun (CM), qui doivent tous deux être supprimés pour des raisons de performances et de réglementation.

Comprendre les mécanismes du bruit et les solutions

Le mode différentiel et le bruit de mode commun ont des causes différentes et donc des solutions différentes. Le bruit en mode différentiel est un bruit qui est conduit sur la ligne et le neutre dans des directions opposées (Figure 1, à gauche). Le filtre DM de base utilise une self à enroulement unique (inductance) insérée dans le chemin de ligne, ainsi qu'un condensateur de la ligne au neutre, empêchant ainsi le bruit de se propager à travers le système (Figure 1, à droite).

Figure 1.

Étant donné que l'inductance DM se trouve dans le chemin de ligne, elle gère à la fois le bruit et le décalage CC dû au courant fourni à la charge. Par conséquent, il doit être conçu pour fournir l'inductance nécessaire, mais le faire avec une faible résistance CC (DCR) pour gérer à la fois le courant RMS et le courant de ligne de crête sans saturer.

Le bruit CM est conduit à la fois sur la ligne et sur le neutre (terre) dans la même direction (Figure 2, à gauche). Le filtre CM de base utilise une inductance à double enroulement dans les voies de ligne et de neutre, plus un condensateur de la ligne à la terre (Figure 2, à droite).

Figure 2.

Étant donné que les courants de ligne et de neutre traversent les enroulements CM dans des directions opposées, il n'y a pas de flux continu net et donc aucune possibilité de saturer le noyau magnétique de la self CM. Le starter du filtre CM doit seulement avoir l'inductance requise avec un DCR suffisamment faible pour le courant RMS.

Une meilleure implémentation de Triad Magnetics

Étant donné que les mécanismes de bruit DM et CM sont largement indépendants, leurs solutions nécessitent deux selfs et arrangements différents. Ce serait une chance si les deux approches de suppression du bruit pouvaient être mises en œuvre par un seul starter, ce qui permettrait d'économiser de l'espace, de simplifier la nomenclature et de réduire les coûts. Malheureusement, cela n'est pas possible en raison de leurs exigences techniques différentes.

Cependant, une nouvelle série de composants de Triad Magnetics combine les deux selfs dans une conception à cadre ouvert à double fonction qui fournit les caractéristiques des deux selfs dans un seul boîtier plus petit et plus économique. Ces bobines d'arrêt en mode commun de la série CMF (Figure 3) sont plus qu'un co-emballage simpliste de deux dispositifs distincts dans un seul boîtier. Au lieu de cela, leur conception mécanique améliore les performances électriques combinées, tout en générant des économies tangibles en termes de taille et de coût.

Figure 3.

Il existe 21 modèles uniques dans la série CMF avec des courants nominaux allant de 0,45 à 2,3 A avec des inductances de 10 à 100 mH et des inductances parasites de 200 à 2100 mH. Les résistances CC sont comprises entre 188 et 2930 mΩ, selon le modèle spécifique. Ils sont disponibles en boîtiers horizontaux (de 13,5 h × 15 × 24,5 mm à 14 h × 25 × 29 mm) et en boîtiers verticaux (à partir de 27 h × 15 × 29 mm) pour s'adapter aux situations de dégagement restreint.

Figure 4 : Les bobines d'arrêt en mode commun de la série CMF de Triad Magnetics combinent des bobines d'arrêt en mode différentiel et en mode commun en un seul composant et tirent parti des avantages mécaniques et électriques que la combinaison offre. Source : Triad Magnetics

Malgré leur petite taille, leur paramètre de ligne de fuite et de dégagement est supérieur à 3 mm et ils sont conçus pour un fonctionnement à 300 VCA. Ils constituent un excellent choix pour la plupart des conceptions, à moins que les valeurs d'inductance des filtres CM et DM ne diffèrent considérablement.