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chrisdiam
36 messages
 De passage
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10-08-2010 09:21
Bonjour tous,
L'éternelle question pour beaucoup je pense : quelle est la valeur du condensateur de découplage à mettre sur un chimique?
Y a t'il un principe de calcul pour ces condensateurs (MKP) sur les chimiques (FRS, TFRS..), et ce, aussi bien pour les alims que pour les découplages de cathode.
Le chimique de tête a t’il besoin d’être découplé avec un filtre en pi ?
Est ce que par principe un rapport 1/20, 1/50 ou 1/100 est applicable en général.
Pour mes alims, les chimiques sont calculés pour avoir une constante de temps de 10 à 15ms.
En vous remerciant pour vos réponses.
Christian
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francis ibre
7403 messages
 Expert
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10-08-2010 16:30
Bonjour Christian,
pour répondre correctement à ta très bonne question, je dois revenir à la source du problème : un condensateur électrolytique est inductif, d'autant plus que sa valeur est forte.
Autrement dit, son impédance, qui devrait diminuer indéfiniment avec la fréquence, s'il était parfait, son impédance donc, va augmenter... **à partir** d'une certaine fréquence...
Tout le problème est dans ce **à partir**...
La fréquence en question peut être aussi basse que 5 khz pour un gros chimique standard ancien, mais elle peut aussi atteindre 100 kHz pour un chimique spécial pour alim à découpage...
Venons-en au découplage : son rôle est de compenser la remontée d'impédance du chimique.
Pourquoi ? pour que l'ensemble présente une impédance la pus constante possible - idéalement résistive - sur la plus large bande de fréquence possible.
Par conséquent, il faudrait que l'impédance de ce condo de découplage (plastique) soit assez basse, à la fréquence où celle du chimique commence à monter !
Prenons un exemple :
- chimique standard de 33000 µF / 63 V : son impédance est minimale, de l'ordre de 25 milliohms, jusqu'à 40 kHz, après quoi elle monte régulièrement et a doublé à 300 kHz où elle atteint 50 mO
- si on veut obtenir une impédance constante (résistive) il faudrait que le condo de découplage présente à 300 kHz la même valeur d'impédance, de 50 mO, ainsi les deux condos en parallèle donneraient 25 mO.
- le calcul est simple : l'impédance d'un condo est donnée par :
Z = 1 / ( 2Pi F C)
D'où : C = 1 / ( 2 Pi Z F)
avec ici : Z = 50 mO et F = 300 kHz, on a :
C = 10 µF environ
Comme tu peux le constater, la valeur est très élevée...
Et si, à l'inverse, tu analyses l'impédance résultant du découplage par un condo de 0,22 µF par exemple, tu verras que ce condo trop petit ne commence à agir qu'à partir de 3,5 MHz environ, là où son impédance sera devenue du même ordre que celle du chimique, c'est à dire près de 0,2 ohm.
L'impédance résultante ne sera donc absolument pas constante, mais montrera une grosse bosse, allant jusqu'à 0,1 ohm environ, centrée sur 3,5 MHz.
Résultat ? l'alim oscille autour d'une fréquence un peu supérieure à 3,5 MHz...
L'amplitude de l'oscillation est modulée par le signal BF, cette modulation se propage dans l'ensemble du circuit, en particulier jusqu'aux étages d'entrée où elle est démodulée !
Conclusions :
- le découplage doit utiliser des condos plastique de valeur assez élevée, sinon le remède est pire que le mal, avec risque d'instabilité de l'alim.
- la valeur minimale du découplage dépend de la technologie et de la qualité des condos chimiques à découpler... Si on ne connait pas leur courbe d'impédance, il est sage de surdimensionner le découplage !
- généralement, les valeurs correctes de découplages varient entre 4,7 µf et 47 µF.
Mettre 0,1 à 1 µF ne sert à rien...
- le condo de découplage doit être situé à moins de 5 cm des étages alimentés (et même moins de 2cm si possible), faute de quoi l'inductance des câbles annulerait son effet !
- Le condo de tête, s'il ne sert qu'au lissage de la tension redressée (et ne fournit donc aucun courant modulé) n'a absolument pas besoin d'être découplé.
Le découpler ne fait qu'augmenter la valeur de crête du courant pulsé débité par les redresseurs, ce qui augmente le bruit, tant par rayonnement des conducteurs, que par ondulation (dent de scie) de la tension sur ce condo !
- en tête de filtre, avec filtrage en Pi, le condo de tête devrait être de technologie LL (longue durée) mais pas FRS.
Est-ce plus clair à présent ?
A bientôt
Francis
Modifié par francis ibre
le 10-08-2010 16:33
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chrisdiam
36 messages
 De passage
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10-08-2010 16:51
Francis,
Merci pour ta réponse et tes explications très claires.
Tu écris : " en tête de filtre, avec filtrage en Pi, le condo de tête devrait être de technologie LL (longue durée) mais pas FRS. "
Si je mets une petite résistance série (<50 ohms) après le pont redresseur les SFR peuvent ils aller ?
Merci.
Christian
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francis ibre
7403 messages
 Expert
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10-08-2010 16:59
Christian,
50 ohms, c'est énorme !!!!
0,1 ohm suffirait largement à transformer un FRS en condo standard
L'impédance de sortie d'une alim de ce type est souvent de l'ordre de quelques ohms, parfois même 1 ohm !!!
La résistance série d'un bon condo de filtrage est de quelques dizaines de milliohms.
En passant aux FRS, on la divise par 10, avec l'inconvénient que le courant d'appel au démarrage devient très élevé... les diodes fatiguent inutilement.
Il serait quand même dommage de payer la technologie FRS pour ensuite ajouter une R série...
Bon, si tu as des condos FRS sous la main, je comprends que tu veuilles les utiliser, mais leur vraie place est en sortie du filtrage en Pi, là où ils débiteront des courants modulés !
A+
Francis
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chrisdiam
36 messages
 De passage
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10-08-2010 19:16
Francis,
Effectivement, j'ai les condos sous la main, et j'aimerai autant les utiliser en y ajoutant une résistance comme tu préconises.
Merci encore.
Christian.
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