en video Comment faire une alimentation secteur isolée sans transformateur - Sortie multiple

Comment faire une alimentation secteur isolée sans transformateur - Sortie multiple

Alimentation isolée ou non isolée sans se tromper

En tant que concepteur de circuits imprimés, à un moment donné de votre carrière, vous devrez peut-être répondre à certaines exigences réglementaires. Qu'elle soit destinée au médical, à l'automobile, au militaire ou à tout autre domaine de ce genre, votre conception sera certainement passée au crible et devra répondre à des normes très strictes.

Souvent, lorsque ces réglementations sont en vigueur, l'isolement de l'alimentation (ou son absence) est un sujet qui prend soudainement une importance majeure.

Qu'est-ce que l'isolation électrique et qu'est-ce qu'une alimentation isolée ? Comme son nom l'indique, l'isolation électrique consiste à isoler l'alimentation électrique des autres circuits d'un système.

Il s'agit d'une mesure courante dans les systèmes électriques, et pour une bonne raison. Par exemple, si une alimentation non isolée alimente votre PCB médical, il y a un plus grand risque que l'alimentation provoque des chocs ou des surtensions et affecte votre appareil, ce qui pourrait blesser l'utilisateur (voire le patient !).

La compréhension des concepts d'alimentation isolée et non isolée est essentielle pour assurer la sécurité des concepteurs et des utilisateurs.

Il ne s'agit pas seulement des blocs d'alimentation CA ou CC que vous pouvez trouver dans le laboratoire. De nombreux systèmes numériques et embarqués intègrent l'alimentation sur la carte sans que celle-ci n'apparaisse comme un seul circuit intégré.

L'isolation de l'alimentation, même lorsque l'alimentation est intégrée ou dans un système multi-cartes, aide à protéger l'utilisateur final ainsi que d'autres équipements.

Faites donc preuve de prudence et réfléchissez bien à la question de l'alimentation isolée ou non isolée avant de commencer votre conception.

Qu'est-ce qu'une alimentation isolée ?

Une alimentation isolée est une alimentation isolée électriquement du reste du circuit qu'elle alimente, généralement via un transformateur d'isolement. Cela signifie que la puissance et la tension sont transférées de l'entrée à la sortie sans connexion électrique directe entre les deux sections.

Ces alimentations peuvent prendre une grande tension d'entrée secteur et la convertir ensuite en une tension plus basse.

Les étages PFC et de régulation ultérieurs peuvent être utilisés pour limiter le courant de sortie à une valeur stable, ce qui aide à protéger les composants en aval des surtensions et des pointes de courant à l'entrée de l'alimentation.

Si l'on prend le cas d'une alimentation AC ou DC de qualité professionnelle, il faut noter que l'utilisateur devra interagir avec l'étage de sortie de l'alimentation isolée. En d'autres termes, il est susceptible de connecter ou de déconnecter des fils, de régler certains paramètres sur la face avant ou de manipuler autrement le bloc d'alimentation.

L'isolation de l'entrée de la sortie minimise le risque d'électrocution pour l'utilisateur final lors de l'interaction avec l'alimentation.

Une topologie courante pour convertir le courant alternatif en courant continu avec une alimentation isolée est illustrée ci-dessous.

Dans la topologie ci-dessus, un transformateur abaisseur apparaît à l'entrée (entre tout filtrage EMI d'entrée et le circuit redresseur) à des fins de conversion AC-DC. A noter cependant que le transformateur peut également être positionné après le redresseur et le PFC, notamment en présence d'un convertisseur à découpage DC-DC isolé.

En général, pour les convertisseurs à découpage DC-DC à courant élevé qui nécessitent une isolation, la stratégie adoptée nécessitera de piloter un réseau en pont complet ou en demi-pont de MOSFET avec un train d'impulsions fourni par un circuit de commande de grille. C'est essentiellement ce qui est fait pour les convertisseurs résonnants LLC.

La sortie d'impulsion de ce circuit est ensuite réduite à une tension inférieure par un transformateur et lissée avec une batterie de condensateurs. Cette approche est également utilisée pour les convertisseurs indirects, qui sont un type courant de convertisseur CC-CC à commutation isolée, bien que la topologie puisse différer.

Cependant, il y a quelque chose que la topologie ci-dessus ne vous montre pas explicitement : comment l'isolation est réellement mise en œuvre et la stratégie globale de mise à la terre.

Terre primaire (PGND) : Il s'agit de la zone de terre du côté primaire du transformateur, c'est-à-dire du côté entrée de l'alimentation. Si l'appareil est connecté à un courant alternatif monophasé ou triphasé, une connexion à la terre peut également être présente (voir ci-dessous) du côté de l'entrée. Elle agira en tant que connexion dans un circuit de filtre EMI d'entrée. Cette zone de masse doit s'étendre jusqu'au côté primaire du transformateur, son bord définissant l'endroit où l'isolement se produit dans le système.

Terre secondaire (SGND) : cette zone de terre commence du côté secondaire du transformateur et fournit la terre de référence pour le reste de votre système. Cette zone peut être flottante. Cependant, dans le cas de réseaux de forte puissance, un bruit important est susceptible d'apparaître si la masse secondaire oscille autour du niveau de la masse de référence, le côté secondaire jouant le rôle de conducteur flottant. Ce phénomène disparaît en courant alternatif avec l'utilisation d'un condensateur Y sur les deux zones GND.

Masse du châssis (PE ou GND) : si elle est présente dans votre système d'alimentation isolé, il s'agit généralement d'une terre de sécurité. Cela ne doit pas être connecté au côté sortie de votre isola

 

Comment faire une alimentation secteur isolée sans transformateur - Sortie multiple

Alimentation isolée ou non isolée sans se tromper

En tant que concepteur de circuits imprimés, à un moment donné de votre carrière, vous devrez peut-être répondre à certaines exigences réglementaires. Qu'elle soit destinée au médical, à l'automobile, au militaire ou à tout autre domaine de ce genre, votre conception sera certainement passée au crible et devra répondre à des normes très strictes.

Souvent, lorsque ces réglementations sont en vigueur, l'isolement de l'alimentation (ou son absence) est un sujet qui prend soudainement une importance majeure.

Qu'est-ce que l'isolation électrique et qu'est-ce qu'une alimentation isolée ? Comme son nom l'indique, l'isolation électrique consiste à isoler l'alimentation électrique des autres circuits d'un système.

Il s'agit d'une mesure courante dans les systèmes électriques, et pour une bonne raison. Par exemple, si une alimentation non isolée alimente votre PCB médical, il y a un plus grand risque que l'alimentation provoque des chocs ou des surtensions et affecte votre appareil, ce qui pourrait blesser l'utilisateur (voire le patient !).

La compréhension des concepts d'alimentation isolée et non isolée est essentielle pour assurer la sécurité des concepteurs et des utilisateurs.

Il ne s'agit pas seulement des blocs d'alimentation CA ou CC que vous pouvez trouver dans le laboratoire. De nombreux systèmes numériques et embarqués intègrent l'alimentation sur la carte sans que celle-ci n'apparaisse comme un seul circuit intégré.

L'isolation de l'alimentation, même lorsque l'alimentation est intégrée ou dans un système multi-cartes, aide à protéger l'utilisateur final ainsi que d'autres équipements.

Faites donc preuve de prudence et réfléchissez bien à la question de l'alimentation isolée ou non isolée avant de commencer votre conception.

Qu'est-ce qu'une alimentation isolée ?

Une alimentation isolée est une alimentation isolée électriquement du reste du circuit qu'elle alimente, généralement via un transformateur d'isolement. Cela signifie que la puissance et la tension sont transférées de l'entrée à la sortie sans connexion électrique directe entre les deux sections.

Ces alimentations peuvent prendre une grande tension d'entrée secteur et la convertir ensuite en une tension plus basse.

Les étages PFC et de régulation ultérieurs peuvent être utilisés pour limiter le courant de sortie à une valeur stable, ce qui aide à protéger les composants en aval des surtensions et des pointes de courant à l'entrée de l'alimentation.

Si l'on prend le cas d'une alimentation AC ou DC de qualité professionnelle, il faut noter que l'utilisateur devra interagir avec l'étage de sortie de l'alimentation isolée. En d'autres termes, il est susceptible de connecter ou de déconnecter des fils, de régler certains paramètres sur la face avant ou de manipuler autrement le bloc d'alimentation.

L'isolation de l'entrée de la sortie minimise le risque d'électrocution pour l'utilisateur final lors de l'interaction avec l'alimentation.

Une topologie courante pour convertir le courant alternatif en courant continu avec une alimentation isolée est illustrée ci-dessous.

Dans la topologie ci-dessus, un transformateur abaisseur apparaît à l'entrée (entre tout filtrage EMI d'entrée et le circuit redresseur) à des fins de conversion AC-DC. A noter cependant que le transformateur peut également être positionné après le redresseur et le PFC, notamment en présence d'un convertisseur à découpage DC-DC isolé.

En général, pour les convertisseurs à découpage DC-DC à courant élevé qui nécessitent une isolation, la stratégie adoptée nécessitera de piloter un réseau en pont complet ou en demi-pont de MOSFET avec un train d'impulsions fourni par un circuit de commande de grille. C'est essentiellement ce qui est fait pour les convertisseurs résonnants LLC.

La sortie d'impulsion de ce circuit est ensuite réduite à une tension inférieure par un transformateur et lissée avec une batterie de condensateurs. Cette approche est également utilisée pour les convertisseurs indirects, qui sont un type courant de convertisseur CC-CC à commutation isolée, bien que la topologie puisse différer.

Cependant, il y a quelque chose que la topologie ci-dessus ne vous montre pas explicitement : comment l'isolation est réellement mise en œuvre et la stratégie globale de mise à la terre.

Terre primaire (PGND) : Il s'agit de la zone de terre du côté primaire du transformateur, c'est-à-dire du côté entrée de l'alimentation. Si l'appareil est connecté à un courant alternatif monophasé ou triphasé, une connexion à la terre peut également être présente (voir ci-dessous) du côté de l'entrée. Elle agira en tant que connexion dans un circuit de filtre EMI d'entrée. Cette zone de masse doit s'étendre jusqu'au côté primaire du transformateur, son bord définissant l'endroit où l'isolement se produit dans le système.

Terre secondaire (SGND) : cette zone de terre commence du côté secondaire du transformateur et fournit la terre de référence pour le reste de votre système. Cette zone peut être flottante. Cependant, dans le cas de réseaux de forte puissance, un bruit important est susceptible d'apparaître si la masse secondaire oscille autour du niveau de la masse de référence, le côté secondaire jouant le rôle de conducteur flottant. Ce phénomène disparaît en courant alternatif avec l'utilisation d'un condensateur Y sur les deux zones GND.

Masse du châssis (PE ou GND) : si elle est présente dans votre système d'alimentation isolé, il s'agit généralement d'une terre de sécurité. Cela ne doit pas être connecté au côté sortie de votre isola

 

Comment faire une alimentation secteur isolée sans transformateur - Sortie multiple

Alimentation isolée ou non isolée sans se tromper

En tant que concepteur de circuits imprimés, à un moment donné de votre carrière, vous devrez peut-être répondre à certaines exigences réglementaires. Qu'elle soit destinée au médical, à l'automobile, au militaire ou à tout autre domaine de ce genre, votre conception sera certainement passée au crible et devra répondre à des normes très strictes.

Souvent, lorsque ces réglementations sont en vigueur, l'isolement de l'alimentation (ou son absence) est un sujet qui prend soudainement une importance majeure.

Qu'est-ce que l'isolation électrique et qu'est-ce qu'une alimentation isolée ? Comme son nom l'indique, l'isolation électrique consiste à isoler l'alimentation électrique des autres circuits d'un système.

Il s'agit d'une mesure courante dans les systèmes électriques, et pour une bonne raison. Par exemple, si une alimentation non isolée alimente votre PCB médical, il y a un plus grand risque que l'alimentation provoque des chocs ou des surtensions et affecte votre appareil, ce qui pourrait blesser l'utilisateur (voire le patient !).

La compréhension des concepts d'alimentation isolée et non isolée est essentielle pour assurer la sécurité des concepteurs et des utilisateurs.

Il ne s'agit pas seulement des blocs d'alimentation CA ou CC que vous pouvez trouver dans le laboratoire. De nombreux systèmes numériques et embarqués intègrent l'alimentation sur la carte sans que celle-ci n'apparaisse comme un seul circuit intégré.

L'isolation de l'alimentation, même lorsque l'alimentation est intégrée ou dans un système multi-cartes, aide à protéger l'utilisateur final ainsi que d'autres équipements.

Faites donc preuve de prudence et réfléchissez bien à la question de l'alimentation isolée ou non isolée avant de commencer votre conception.

Qu'est-ce qu'une alimentation isolée ?

Une alimentation isolée est une alimentation isolée électriquement du reste du circuit qu'elle alimente, généralement via un transformateur d'isolement. Cela signifie que la puissance et la tension sont transférées de l'entrée à la sortie sans connexion électrique directe entre les deux sections.

Ces alimentations peuvent prendre une grande tension d'entrée secteur et la convertir ensuite en une tension plus basse.

Les étages PFC et de régulation ultérieurs peuvent être utilisés pour limiter le courant de sortie à une valeur stable, ce qui aide à protéger les composants en aval des surtensions et des pointes de courant à l'entrée de l'alimentation.

Si l'on prend le cas d'une alimentation AC ou DC de qualité professionnelle, il faut noter que l'utilisateur devra interagir avec l'étage de sortie de l'alimentation isolée. En d'autres termes, il est susceptible de connecter ou de déconnecter des fils, de régler certains paramètres sur la face avant ou de manipuler autrement le bloc d'alimentation.

L'isolation de l'entrée de la sortie minimise le risque d'électrocution pour l'utilisateur final lors de l'interaction avec l'alimentation.

Une topologie courante pour convertir le courant alternatif en courant continu avec une alimentation isolée est illustrée ci-dessous.

Dans la topologie ci-dessus, un transformateur abaisseur apparaît à l'entrée (entre tout filtrage EMI d'entrée et le circuit redresseur) à des fins de conversion AC-DC. A noter cependant que le transformateur peut également être positionné après le redresseur et le PFC, notamment en présence d'un convertisseur à découpage DC-DC isolé.

En général, pour les convertisseurs à découpage DC-DC à courant élevé qui nécessitent une isolation, la stratégie adoptée nécessitera de piloter un réseau en pont complet ou en demi-pont de MOSFET avec un train d'impulsions fourni par un circuit de commande de grille. C'est essentiellement ce qui est fait pour les convertisseurs résonnants LLC.

La sortie d'impulsion de ce circuit est ensuite réduite à une tension inférieure par un transformateur et lissée avec une batterie de condensateurs. Cette approche est également utilisée pour les convertisseurs indirects, qui sont un type courant de convertisseur CC-CC à commutation isolée, bien que la topologie puisse différer.

Cependant, il y a quelque chose que la topologie ci-dessus ne vous montre pas explicitement : comment l'isolation est réellement mise en œuvre et la stratégie globale de mise à la terre.

Terre primaire (PGND) : Il s'agit de la zone de terre du côté primaire du transformateur, c'est-à-dire du côté entrée de l'alimentation. Si l'appareil est connecté à un courant alternatif monophasé ou triphasé, une connexion à la terre peut également être présente (voir ci-dessous) du côté de l'entrée. Elle agira en tant que connexion dans un circuit de filtre EMI d'entrée. Cette zone de masse doit s'étendre jusqu'au côté primaire du transformateur, son bord définissant l'endroit où l'isolement se produit dans le système.

Terre secondaire (SGND) : cette zone de terre commence du côté secondaire du transformateur et fournit la terre de référence pour le reste de votre système. Cette zone peut être flottante. Cependant, dans le cas de réseaux de forte puissance, un bruit important est susceptible d'apparaître si la masse secondaire oscille autour du niveau de la masse de référence, le côté secondaire jouant le rôle de conducteur flottant. Ce phénomène disparaît en courant alternatif avec l'utilisation d'un condensateur Y sur les deux zones GND.

Masse du châssis (PE ou GND) : si elle est présente dans votre système d'alimentation isolé, il s'agit généralement d'une terre de sécurité. Cela ne doit pas être connecté au côté sortie de votre isola

 

Comment faire une alimentation secteur isolée sans transformateur - Sortie multiple

Alimentation isolée ou non isolée sans se tromper

En tant que concepteur de circuits imprimés, à un moment donné de votre carrière, vous devrez peut-être répondre à certaines exigences réglementaires. Qu'elle soit destinée au médical, à l'automobile, au militaire ou à tout autre domaine de ce genre, votre conception sera certainement passée au crible et devra répondre à des normes très strictes.

Souvent, lorsque ces réglementations sont en vigueur, l'isolement de l'alimentation (ou son absence) est un sujet qui prend soudainement une importance majeure.

Qu'est-ce que l'isolation électrique et qu'est-ce qu'une alimentation isolée ? Comme son nom l'indique, l'isolation électrique consiste à isoler l'alimentation électrique des autres circuits d'un système.

Il s'agit d'une mesure courante dans les systèmes électriques, et pour une bonne raison. Par exemple, si une alimentation non isolée alimente votre PCB médical, il y a un plus grand risque que l'alimentation provoque des chocs ou des surtensions et affecte votre appareil, ce qui pourrait blesser l'utilisateur (voire le patient !).

La compréhension des concepts d'alimentation isolée et non isolée est essentielle pour assurer la sécurité des concepteurs et des utilisateurs.

Il ne s'agit pas seulement des blocs d'alimentation CA ou CC que vous pouvez trouver dans le laboratoire. De nombreux systèmes numériques et embarqués intègrent l'alimentation sur la carte sans que celle-ci n'apparaisse comme un seul circuit intégré.

L'isolation de l'alimentation, même lorsque l'alimentation est intégrée ou dans un système multi-cartes, aide à protéger l'utilisateur final ainsi que d'autres équipements.

Faites donc preuve de prudence et réfléchissez bien à la question de l'alimentation isolée ou non isolée avant de commencer votre conception.

Qu'est-ce qu'une alimentation isolée ?

Une alimentation isolée est une alimentation isolée électriquement du reste du circuit qu'elle alimente, généralement via un transformateur d'isolement. Cela signifie que la puissance et la tension sont transférées de l'entrée à la sortie sans connexion électrique directe entre les deux sections.

Ces alimentations peuvent prendre une grande tension d'entrée secteur et la convertir ensuite en une tension plus basse.

Les étages PFC et de régulation ultérieurs peuvent être utilisés pour limiter le courant de sortie à une valeur stable, ce qui aide à protéger les composants en aval des surtensions et des pointes de courant à l'entrée de l'alimentation.

Si l'on prend le cas d'une alimentation AC ou DC de qualité professionnelle, il faut noter que l'utilisateur devra interagir avec l'étage de sortie de l'alimentation isolée. En d'autres termes, il est susceptible de connecter ou de déconnecter des fils, de régler certains paramètres sur la face avant ou de manipuler autrement le bloc d'alimentation.

L'isolation de l'entrée de la sortie minimise le risque d'électrocution pour l'utilisateur final lors de l'interaction avec l'alimentation.

Une topologie courante pour convertir le courant alternatif en courant continu avec une alimentation isolée est illustrée ci-dessous.

Dans la topologie ci-dessus, un transformateur abaisseur apparaît à l'entrée (entre tout filtrage EMI d'entrée et le circuit redresseur) à des fins de conversion AC-DC. A noter cependant que le transformateur peut également être positionné après le redresseur et le PFC, notamment en présence d'un convertisseur à découpage DC-DC isolé.

En général, pour les convertisseurs à découpage DC-DC à courant élevé qui nécessitent une isolation, la stratégie adoptée nécessitera de piloter un réseau en pont complet ou en demi-pont de MOSFET avec un train d'impulsions fourni par un circuit de commande de grille. C'est essentiellement ce qui est fait pour les convertisseurs résonnants LLC.

La sortie d'impulsion de ce circuit est ensuite réduite à une tension inférieure par un transformateur et lissée avec une batterie de condensateurs. Cette approche est également utilisée pour les convertisseurs indirects, qui sont un type courant de convertisseur CC-CC à commutation isolée, bien que la topologie puisse différer.

Cependant, il y a quelque chose que la topologie ci-dessus ne vous montre pas explicitement : comment l'isolation est réellement mise en œuvre et la stratégie globale de mise à la terre.

Terre primaire (PGND) : Il s'agit de la zone de terre du côté primaire du transformateur, c'est-à-dire du côté entrée de l'alimentation. Si l'appareil est connecté à un courant alternatif monophasé ou triphasé, une connexion à la terre peut également être présente (voir ci-dessous) du côté de l'entrée. Elle agira en tant que connexion dans un circuit de filtre EMI d'entrée. Cette zone de masse doit s'étendre jusqu'au côté primaire du transformateur, son bord définissant l'endroit où l'isolement se produit dans le système.

Terre secondaire (SGND) : cette zone de terre commence du côté secondaire du transformateur et fournit la terre de référence pour le reste de votre système. Cette zone peut être flottante. Cependant, dans le cas de réseaux de forte puissance, un bruit important est susceptible d'apparaître si la masse secondaire oscille autour du niveau de la masse de référence, le côté secondaire jouant le rôle de conducteur flottant. Ce phénomène disparaît en courant alternatif avec l'utilisation d'un condensateur Y sur les deux zones GND.

Masse du châssis (PE ou GND) : si elle est présente dans votre système d'alimentation isolé, il s'agit généralement d'une terre de sécurité. Cela ne doit pas être connecté au côté sortie de votre isola