Produits de suppression du bruit / Filtres de suppression des interférences électromagnétiques (EMI) / Dispositifs de protection contre les décharges électrostatiques (ESD)
Guide des filtres anti-bruit
Principes de base des mesures anti-bruit [Leçon 14] Utilisation de selfs de mode commun sur les lignes d'alimentation
Cet article fournit des informations sur l'utilisation des selfs de mode commun pour les lignes d'alimentation électrique.
1. Il convient de prêter attention à la saturation magnétique en fonction du type de bobine d'arrêt en mode commun.
Un article précédent expliquait que les flux magnétiques générés par le courant en mode différentiel dans les bobines d’une bobine d’arrêt en mode commun s’annulent mutuellement ; il n’y a donc pas lieu de s’inquiéter d’une éventuelle saturation magnétique. Il convient toutefois de faire preuve de prudence, car certaines bobines d’arrêt en mode commun sont conçues pour permettre également une certaine réduction du bruit en mode différentiel. La figure 1 décrit la structure de ce type de self de mode commun.
En règle générale, les bobines d'arrêt en mode commun sont conçues de manière à ce que les flux magnétiques générés dans les deux bobines par le courant en mode différentiel s'annulent autant que possible. Cependant, certaines bobines d'arrêt en mode commun sont conçues comme le montre la figure ci-dessus, de sorte que les flux magnétiques ne s'annulent pas entièrement et qu'une partie du flux magnétique s'échappe.
Cela signifie qu'il subsiste un certain flux magnétique, ce qui entraîne une impédance en mode différentiel. Les bobines d'arrêt en mode commun conçues de cette manière réduisent efficacement à la fois le bruit en mode commun et le bruit en mode différentiel. De plus, les signaux à haute vitesse ne transitent pas par les lignes d'alimentation ; il n'est donc pas nécessaire de tenir compte de leur effet sur les signaux, ce qui permet d'éliminer efficacement le bruit des lignes d'alimentation.
Cependant, un flux magnétique en mode différentiel persiste dans ce type de self de mode commun ; ainsi, l'augmentation du courant en mode différentiel entraîne également une augmentation des fuites de flux magnétique et peut facilement conduire à une saturation magnétique. Des courants importants en mode différentiel circulent dans les lignes d'alimentation, ce qui accentue l'effet de la saturation magnétique.
Par conséquent, ce type de self de mode commun doit être utilisé dans une plage ne provoquant pas de baisse de performances due à la saturation magnétique.
De plus, lorsque l'utilisation d'une bobine d'arrêt en mode commun ne réduit pas sensiblement le bruit sur la ligne d'alimentation, il se peut que des composants présentant une impédance en mode différentiel élevée soient utilisés, ce qui entraîne une saturation magnétique ; il convient donc de vérifier ce point. Il convient de noter qu’une impédance en mode différentiel élevée n’est pas nécessairement un inconvénient et que, tant que les composants présentant une telle impédance sont utilisés dans une plage où la saturation magnétique ne se produit pas, ils peuvent s’avérer très efficaces ; il convient donc de choisir les composants avec soin. La figure 2 présente un exemple de courbes caractéristiques d’une bobine d’arrêt en mode commun présentant une forte impédance en mode différentiel. (Remarque : il n’a pas été possible de trouver un diagramme caractéristique approprié illustrant les caractéristiques d’un produit destiné aux lignes d’alimentation ; ce diagramme présente donc les caractéristiques d’un produit destiné aux lignes de signal.)
2. Bobines d'arrêt en mode commun pour les lignes d'alimentation en courant alternatif
Les selfs de mode commun décrites jusqu'à présent sont utilisées dans des environnements à tension relativement faible. Cependant, de nombreuses selfs de mode commun sont en réalité utilisées dans des circuits raccordés à des lignes d'alimentation en courant alternatif (réseau électrique public), comme le côté primaire des alimentations à découpage. Les selfs de mode commun utilisées dans ces applications sont souvent appelées « filtres de ligne ».
Ces bobines d'arrêt en mode commun sont utilisées conjointement avec des condensateurs en ligne (condensateurs X) et des condensateurs de dérivation de ligne (condensateurs Y) ; elles servent à empêcher le bruit généré par le circuit du côté secondaire de se propager vers le côté primaire, ainsi qu'à empêcher le bruit généré par le circuit d'alimentation de s'échapper via le cordon d'alimentation.
Les condensateurs « across-the-line » éliminent le bruit en mode différentiel, tandis que les condensateurs de dérivation de ligne et les selfs de mode commun éliminent le bruit en mode commun. L'augmentation de la capacité d'un condensateur de dérivation de ligne permet d'éliminer le bruit en mode commun à basse fréquence, mais le risque de fuite de courant vers la masse augmente proportionnellement à la capacité ; celle-ci doit donc être maintenue à une certaine valeur ou en dessous. C'est pourquoi les selfs de mode commun sont principalement utilisées pour la gamme des basses fréquences qui ne peut pas être couverte par les condensateurs de dérivation de ligne. De plus, l'utilisation de selfs de mode normal peut également améliorer l'élimination du bruit en mode différentiel dans certains cas.
Les selfs de mode commun utilisées dans les lignes d'alimentation en courant alternatif sont employées dans des environnements à haute tension ; elles doivent donc être capables de supporter des tensions élevées. Les performances d'isolation et autres caractéristiques sont définies par les normes de sécurité en vigueur ; les selfs de mode commun destinées aux lignes d'alimentation CA sont donc conçues pour répondre à ces normes. Les produits dont la tension nominale est de 250 V CA satisfont en grande partie à ces normes. Toutefois, certains appareils peuvent présenter des exigences particulières ; dans ce cas, il convient de se renseigner auprès du fabricant.
*Les informations présentées dans cet article étaient à jour à la date de publication. Veuillez noter qu'elles peuvent différer des informations les plus récentes.
