MANIPULATION

MANIPULATION
Dans cette manipulation, vous êtes amenés à utiliser des appareils alimentés par le réseau
240volts. Gardez à l’esprit que ces tensions sont extrêmement dangereuses. Nous vous
demandons donc un minimum de sérieux et de rigueur dans la manipulation des équipements qui
vous sont proposés.
OBJECTIF DE LA MANIPULATION
Vous êtes fabricant de bornes interactives et vous souhaitez vendre votre produit dans tous les
pays de la communauté européenne.
Votre borne étant un équipement de traitement de l’information, les niveaux des perturbations
conduites et rayonnées qu’elle génère doivent être inférieurs à ceux spécifiés par la norme
EN55022.
Il existe deux variantes de cette norme :
•
l’une concerne les appareils de classe A (EN55022A). Les limites pour les appareils de classe A
ont été établies pour les locaux commerciaux usuels.
•
l’autre les appareils de classe B (EN55022B). Les limites pour les appareils de classe B ont été
établies pour les locaux d’habitation usuels.
Les limites pour les appareils de classe B sont beaucoup plus basses que celles définies pour les
appareils de classe A. Un appareil respectant les limites de perturbations de la classe B respecte
donc automatiquement les limites de perturbations de la classe A.
Or, dans certains pays, la vente et/ou l’utilisation des appareils de classe A peuvent être soumises
à restrictions.
Vous vous attacherez à ce que votre borne respecte les limites de perturbations de la classe A.
Nous nous concentrerons dans ce TP à la mise en conformité de la borne interactive pour ce qui
touche aux perturbations conduites.
TP
FILTRAGE DES PERTURBATIONS CONDUITES
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A. ÉTUDE SANS FILTRE
Objectif intermédiaire : mesurer les perturbations conduites générées par le dispositif
d’alimentation de la borne de communication non filtrée et prise en main du matériel.
Avant toute chose, positionner l’interrupteur EUT SUPPLY du RSIL en position OFF, et
l’atténuateur de 10 dB en position IN.
Mise en œuvre de la boîte de test
Ouvrir la boîte (déverrouiller la maquette de test).
Positionner les cavaliers de la façon suivante :
Maquette de test
Les courants dans les fils de phase et de
neutre ne sont donc pas filtrés, tout
fonctionnera comme si la boîte était en
fait un simple fil de liaison.
Refermer la boîte de test et positionner la clé dans l’interrupteur à clé.
TP
FILTRAGE DES PERTURBATIONS CONDUITES
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A1. Étude théorique
Dans cette étude, vous allez visualiser puis analyser la forme du courant circulant dans la ligne 0
de l’alimentation à découpage. Vous utiliserez donc l’oscilloscope.
Préparation du matériel (dans l’ordre !)
Au niveau de la sortie du RSIL :
Déconnecter la liaison RSIL – Analyseur de spectre.
Mettre l’oscilloscope sous tension.
Au niveau du RSIL :
Basculer l’interrupteur EUT SUPLY en position ON. Vérifier que les témoins lumineux de la
boîte de test et de l’alimentation à découpage sont allumés.
Au niveau du PC :
Lancer le logiciel amorti.xls :
Expérimentation : Visualisation du spectre du courant de ligne
Vérifiez que vous obtenez ce signal à l’oscilloscope (fig.1) :
Quelle est la fréquence de ce signal ? A quel paramètre de l’alimentation à découpage
correspond-elle ?
TP
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Nous allons nous intéresser à la première perturbation (correspondant à l’instant de fermeture de
l’interrupteur de hachage de l’alimentation à découpage).
Visualiser les deux oscillogrammes suivants sur l’oscilloscope (pour imprimer, appuyer sur la
touche représentant une imprimante sur l'oscilloscope) fig. 2 et 3 :
Utiliser la loupe de l’oscilloscope pour la figure 3 :
TP
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Nous allons nous intéresser au signal sinusoïdal amorti par une exponentielle (fig. 3) afin
d’observer sa décomposition spectrale et d’analyser sa conformité vis-à-vis de la norme.
La norme se présente de la façon suivante :
Elle donne un gabarit de tension (image du courant par la résistance normalisée à 50 ohms du
RSIL) en fonction de la fréquence.
Il faut donc calculer le spectre du signal de la figure 3. La fréquence de ce signal est celle de
hachage (fermeture de l’interrupteur de hachage de l’alimentation à découpage).
Afin d’éviter les énormes calculs d’intégral (Fourier), vous utiliserez le logiciel amorti.xls.
Relever les valeurs des fréquences d’oscillation (fig. 3) et de hachage (fig. 1), de A et de α (= τ)
de la figure 3.
Remplissez alors les cases bleutées de amorti.xls.
TP
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Utilisation de amorti.xls :
Entrer les valeurs trouvées sur votre oscillogramme
Respecte-t-on la norme ? Pourquoi ?
Repérer la fréquence pour laquelle le dépassement de la norme est le plus important. A quel
paramètre du signal correspond cette fréquence ?
TP
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A2 Etude pratique
Dans cette étude, vous allez visualiser puis analyser le spectre du courant circulant dans la ligne
0 de l’alimentation à découpage. Vous utiliserez donc l’analyseur de spectre.
Préparation du matériel (dans l’ordre !):
Au niveau du RSIL :
Basculer l’interrupteur EUT SUPLY en position OFF.
Au niveau de la sortie du RSIL :
Effectuer la liaison RSIL – Analyseur de spectre.
Mettre l’analyseur de spectre sous tension.
Au niveau du RSIL :
Basculer l’interrupteur EUT SUPLY en position ON. Vérifier que les témoins lumineux de la
boîte de test et de l’alimentation à découpage sont allumés.
Au niveau du PC :
Lancer le logiciel permettant l’automatisation des mesures des perturbations conduites EPS9980 (en
double-cliquant sur l’icône placée sur le bureau de WINDOWS) :
Visualisation du spectre du courant de ligne :
Utiliser la notice de manipulation du logiciel afin de visualiser le spectre du courant de ligne.
ATTENTION : Vous choisirez le test « EN55022A Mesure rapide non normalisée » et non pas
le test « EN55022B Mesure rapide non normalisée ».
Comparer le résultat pratique obtenu au résultat théorique donné par amorti.xls (voir A1). Le
plus grand dépassement de la norme apparaît-il à la même fréquence ?
Les perturbations de fréquence comprises entre 10 et 30 MHz correspondent à la perturbation du
courant de ligne à l’instant d’ouverture de l’interrupteur de hachage de l’alimentation à découpage
(voir figure 2).
La norme est-elle respectée ?
TP
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B ETUDE AVEC FILTRE SCHAFFNER
Objectif intermédiaire : Insérer un filtre antiparasite intégré dans la ligne d’alimentation de la
borne interactive et visualiser le respect des niveaux définis par le gabarit de la norme
EN55022A.
Avant toute chose, positionner l’interrupteur EUT SUPPLTY du RSIL en position OFF.
Mise en œuvre de la boîte de test :
Ouvrir la boîte (déverrouiller la maquette de test).
Positionner le filtre de référence FN 2070-3-06 de la façon suivante :
Maquette de test
N’oubliez pas de retirer les cavaliers.
Remarque
•
Les résistances de quelques Mohms placées en parallèle sur certains condensateurs permettent
de les décharger rapidement lorsque l’appareil est mis hors tension ;
•
Ces résistances ne jouent aucun rôle dans le filtrage des perturbations.
TP
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Préparation
Donner la fiche signalétique du filtre proposé. Pour cela :
•
Relever la référence du filtre ;
•
Rechercher dans le catalogue constructeur son courant de service ;
•
Relever son schéma électrique ;
•
Noter les valeurs des différents composants sur ce schéma (valeurs que vous trouverez sur la
face avant du filtre).
Expérimentation
Positionner l’interrupteur EUT SUPPLTY du RSIL en position ON.
Réaliser la mesure des niveaux de perturbations générées par l’alimentation de la borne
interactive en utilisant le logiciel EPS 9980 pilotant l’analyseur de spectre.
Imprimez les résultats correspondants à ces mesures. Entourer les raies correspondant à
l’instant de fermeture et d’ouverture de l’interrupteur de hachage de l’alimentation à découpage.
Sont-elles filtrées de la même manière ?
Visualiser la forme du courant sur l’oscilloscope. Comparer les amplitudes de perturbations
aux instants de fermeture et d’ouverture du transistor de hachage de l’alimentation à découpage
avec celles du chronogramme trouvé en A1 (figure 1).
Conclusion.
La norme est-elle respectée ?
Effectuer la même manipulation avec le filtre de référence FN2010-3-06.
TP
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C ETUDE AVEC FILTRE SCHAFFNER
Objectif intermédiaire : Réaliser un filtre antiparasite à partir de composants discrets permettant
à la borne interactive de respecter les niveaux définis par le gabarit de la norme EN55022A.
Avant toute chose, mettre l’interrupteur EUT SUPPLTY du RSIL en position OFF.
Mise en œuvre de la boîte de test :
Ouvrir la boîte (déverrouiller la maquette de test).
Positionner les éléments suivants :
4 inductances L = 2*3.3 mH
4 condensateurs Cy = 2*47 nF
2 condensateurs Cx = 600 LnF
Cx
De cette façon :
Cy
Maquette de test
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Les connexions entre les sept connecteurs sont les suivantes :
TP
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Line
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Load
P
N
P'
N'
Terre
N’oubliez pas de retirer le filtre antiparasite intégré.
•
Les capacités ayant une désignation X sont à placer entre Phase et Neutre ;
•
Les capacités ayant une désignation Y sont à placer entre Phase et Terre et entre Neutre et
Terre ;
•
Les inductances couplées ou à flux soustractif possèdent quatre bornes. Le placement de ces
inductances sur la platine ne se fait pas de façon aléatoire . Chacun des deux bobinages de
l’inductance doit être placé en série sur une ligne (et surtout pas en parallèle). Regardez donc
bien les indications notées sur le capot supérieur de ces composants.
Expérimentation
Positionner l’interrupteur EUT SUPPLTY du RSIL en position ON.
Réaliser la mesure des niveaux de perturbations générées par l’alimentation de la borne
interactive en utilisant le logiciel EPS 9980 pilotant l’analyseur de spectre.
Imprimez les résultats correspondant à ces mesures.
La norme est-elle respectée ?
Effectuer la même manipulation avec un filtre antiparasite de valeur :
2 inductances L = 2.2mH
2 condensateurs Cx = 22nF
1 condensateur Cy = 2*1nF
Comparer les deux résultats obtenus.
TP
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Effectuer un choix de filtre ; justifier ce choix (prix, encombrement, respect de la norme).
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