La vérification du démarrage progressif devient une préoccupation majeure en ce qui concerne les alimentations à découpage modernes, du fait de l'augmentation de l'utilisation des contrôleurs numériques. Les oscilloscopes R&S®RTM3000 et R&S®RTA4000 proposent une fonctionnalité d'analyse de suivi de modulation sur les largeurs d'impulsions (PWM), idéale pour la vérification et l'optimisation du démarrage progressif lors du développement.
Les alimentations à découpage modernes proposent une fonctionnalité de démarrage progressif permettant de limiter les contraintes exercées sur la section du conducteur d'alimentation et d'empêcher les dépassements (overshoot) lorsque l'alimentation entre en état d'équilibre. Dans les applications où la batterie est suivie par un convertisseur d'alimentation en mode de commutation (SMPS), l'autonomie de la batterie peut être réduite si le démarrage progressif ne limite pas le courant d'entrée. La fonctionnalité de démarrage progressif est généralement fournie par le circuit intégré du contrôleur et peut être configurée par un certain nombre de composants externes. De nos jours, les conceptions d'alimentations plus innovantes reposent sur des circuits à contrôle numérique et l'utilisateur doit développer la fonction de démarrage progressif. Cela fait de la vérification du démarrage progressif un facteur important pour le concepteur.
Configuration de mesure pour le suivi d'un PWM
Les oscilloscopes R&S®RTM3000 et R&S®RTA4000 proposent une fonction d'analyse du suivi PWM permettant de suivre les informations relatives au rapport cyclique mesuré pendant le démarrage de l'alimentation. Le concepteur obtient les informations détaillées relatives au signal de contrôle du dispositif de commutation cycle par cycle. Avec cette fonctionnalité de suivi, il n'est pas nécessaire de connecter l'étage de puissance pour implémenter et vérifier l'algorithme du démarrage progressif. Cela simplifie grandement le développement et le test de la partie logicielle, indépendamment de la conception de l'étage de puissance. Le suivi du signal PWM mettra également plus en confiance l'utilisateur avec l'algorithme du démarrage progressif implémenté avant la connexion de l'étage de puissance. Cette approche peut permettre d'empêcher la sollicitation excessive des composants de l'étage de puissance.
Tout ce qui est nécessaire pour configurer la mesure du démarrage progressif est une sonde de tension au niveau de l'élément de commutation de l'alimentation. Dans une conception simple d'un convertisseur buck, la porte de l'élément de commutation est le meilleur choix.
Configuration du dispositif
Après avoir connecté la sonde au circuit sous test, la mesure peut être lancée en respectant les instructions suivantes :
Résultat de la mesure
La voie 1 affiche le signal de contrôle PWM connecté. La voie Math indique le rapport cyclique du signal de contrôle. La voie 2 affiche la tension de sortie du convertisseur et est uniquement mesurée pour comparer la tension de sortie avec le signal math.
On remarque que le temps de montée de la courbe relative à la tension de sortie est très proche de la synchronisation du graphique de suivi.
Cependant, le gros avantage de cette mesure de suivi est que pour chaque cycle de commutation on / off, le rapport cyclique est visible sur la courbe de suivi. L'algorithme du démarrage progressif du contrôleur limite le temps de montée du graphique relatif au rapport cyclique. Le courant de sortie suit le graphique du rapport cyclique. Mais contrairement à la mesure directe de la tension de sortie, l'utilisateur est capable d'observer facilement n'importe quel rapport cyclique qui serait généré par erreur. Sur le graphique de la tension de sortie, il peut être difficile d'observer les pics dans la pente car le filtre de sortie peut supprimer les événements courts.
La fonctionnalité de suivi des oscilloscopes R&S®RTM3000 et R&S®RTA4000 est pratique, elle permet au concepteur de vérifier le démarrage progressif du convertisseur de l'alimentation pendant le démarrage. Elle fournit des informations détaillées relatives au signal PWM pour chaque cycle, facilitant l'observation des pics ou autres anomalies. Lorsque la fonction de démarrage progressif repose sur une conception numérique, la fonction de suivi peut aider le concepteur lors du processus de conception, avant que l'étage de puissance ne soit développé. L'algorithme développé empêchera également tout endommagement des éléments de l'étage de puissance.
La fonction de suivi est parfaitement adaptée pour l'affichage de n'importe quelle variation d'un signal PWM modulé dans le temps, et cela pour diverses applications d'électronique de puissance.
Related products
