Table des Matières
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8.2
Stabilité des combinaisons de source et de chargeur
Cet instrument est optimisé pour être précis dans des conditions de chargeur constantes en
utilisant une boucle de rétroaction à gain élevé. Il est, de ce fait, possible que des combinaisons
de caractéristiques de source, d'interconnexion et de chargeur provoquent une hausse de
l'instabilité. On dégage trois causes potentielles majeures : inductance dans le câblage entre la
source et le chargeur (ou une impédance de sortie inductive de la source), capacité en parallèle
avec la connexion entre la source et le chargeur (y compris un condensateur de sortie dans la
source) et les caractéristiques de circuits à rétroaction active dans la source.
En modes puissance, conductance et résistance constantes, le système comprend un
multiplicateur analogique utilisé par le chargeur pour dériver la demande de courant de la tension
instantanée. Ceci réduit la bande passante de la boucle et ajoute un décalage supplémentaire de
la phase. En général, le mode à courant constant est le plus susceptible d'être stable, mais dans
certains cas, l'instabilité peut être évitée en utilisant un autre mode. Les conditions qui affectent le
comportement dynamique du chargeur en fonctionnement transitoire mènent également à
l'instabilité, et certaines suggestions dans les sections ci-dessous peuvent se révéler utiles.
Un grand nombre d'alimentations comprennent des filtres de sortie L-C pour réduire le bruit ; ils
introduisent un déphasage supplémentaire dans la combinaison de l'ensemble source et
chargeur, et peuvent augmenter le risque d'instabilité. Si aucun amortissement n'existe sur
l'inducteur, un circuit résonant peut se former qui permet aux oscillations de croître et d'atteindre
une amplitude significative.
8.2.1 Mesures correctives
Les réseaux de compensation de la charge à l'allumage sont modifiés lorsque la vitesse de
balayage est établie a une valeur inférieure à 0,001 de la vitesse de balayage maximale pour le
mode et l'échelle de charge concernée. Par exemple, si le mode à courant constant est
sélectionné, le paramètre de la vitesse maximum de balayage est de 500 A/ms, donc la vitesse
de balayage des réseaux de compensation est modifiée à une valeur inférieure à 500 A/s. Même
si les installations transitoires ne sont pas utilisées, cette modification de la compensation réduit
la bande passante et peut stabiliser la combinaison de source et de chargeur.
En cas d'instabilité, vérifier la forme de l'onde de tension entre les bornes du chargeur avec un
oscilloscope : si à un moment quelconque, la tension dépasse la force électromotrice du circuit
ouvert de la source, un élément inducteur doit alors être présent pour former un circuit résonnant.
Il faut trouver le moyen d'insérer un amortisseur dans ce circuit. Une technique consiste à utiliser
un réseau comprenant un condensateur et une résistance en série (quelquefois appelé un réseau
Zobel), entre les bornes d'entrée du chargeur. Un grand nombre de chargeurs électroniques
comportent un tel réseau intégré ; ce chargeur n'en dispose pas pour augmenter sa polyvalence
en offrant une capacité d'entrée la plus basse possible. Il peut être ajouté en externe : des
valeurs d'environ 2,2 µF et 5 Ω sont fréquentes, mais il faut noter que ceci doit être une
résistance de puissance non inductive capable de dissiper quelques watts. Un type de résistance
à film métallique est plus adaptée - les résistances à bobine ne conviennent pas.
8.3
Comportement dynamique en fonctionnement transitoire
Quand les capacités transitoires du chargeur sont utilisées, le comportement dynamique de la
combinaison de la source et du chargeur pendant les transitions dépendent de considérations
similaires à celles qui affectent la stabilité : caractéristiques d'inductance en série, de capacité
parallèle et de boucle de rétroaction. Le fonctionnement correct dépend du fait que le chargeur
ne sature pas ni ne s'arrête à un point quelconque du cycle. Plus la vitesse de balayage cherche
vite, plus on risque de voir apparaître des aberrations sur les transitions.
En raison de changements dans la transconductance des TEC, le comportement dynamique des
étapes de puissance change à la fois à courants faibles et élevés, et aussi à basses tensions
quand la capacité inter-électrode augmente considérablement. En règle générale, le
comportement est optimal sur la partie inférieure de la plage de courant (de 100 mA à 4 A) et à
des tensions > 25 V.
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