Sur la question des sources, des interférences et de la substitution des importations

La documentation, c'est comme le sexe: si c'est bien, alors tout va bien, et si ce n'est pas très ... c'est toujours mieux que rien.

Récemment, MyYoungCollega a choisi une source pour la mise en œuvre d'une carte réseau, et au cours de ce travail, des faits intéressants et utiles (bien que pas toujours heureux) ont été découverts que je voudrais partager avec les lecteurs.



Pour commencer, décidons quels paramètres le fabricant de l'alimentation est obligé de fournir dans la documentation (et assurons leur mise en œuvre).

Pnp: dans ce cas, le pays d'origine de la source et son fabricant sont totalement sans importance.



Paramètres statiques primaires, sans lesquels l'utilisation de la source en développement n'a aucun sens:

1. La plage de fonctionnement de la tension d'entrée (tension de fonctionnement minimale / maximale), dans le cas d'une tension d'entrée variable - également la fréquence (et ses limites).
2. Tension de sortie et courant garanti.
   
   Plus de paramètres statiques, qu'il ne faut pas non plus oublier:
3. Les limites de tension d'entrée sont la tension maximale autorisée (lorsque la source est éteinte, ce qui ne l'endommage pas) et la tension d'arrêt (le cas échéant). Il est également nécessaire de tenir compte du respect de la norme de puissance en termes de surtensions et de creux de courte durée admissibles, ainsi que de la présence d'une protection contre l'inversion de polarité (bien sûr, sauf pour l'entrée variable).
4. Capacité de charge de sortie, y compris le déclassement de la température, les exigences de charge minimale.

Paramètres dynamiques:

1. (-), , , / .
2. , , .
   
   
   
   : , .

Examinons plus en détail la situation des interférences - les sources modernes à haut rendement (et donc pulsées) contiennent dans le spectre des interférences produites une composante fondamentale qui coïncide avec la fréquence de conversion et ses harmoniques impaires, qui entrent elles-mêmes dans la gamme radio, à partir de 1 MHz. Heureusement, ce bruit est de nature différentielle et est bien supprimé par les filtres standards, malgré leur fréquence pas trop élevée.



Malheureusement, à notre époque, des composants supplémentaires ont été ajoutés. Tout d'abord,

il s'agit du bruit de commutation, une conséquence inévitable du rendement élevé des alimentations modernes, d'où la nécessité de faibles pertes de commutation, ce qui conduit à des arêtes très vives sur les touches.



En soi, ce n'est pas un désastre, mais du désir de réduire la taille se développe une autre cause de problèmes en termes d'interférences, et on l'appelle transformateurs imprimés. Premièrement, par rapport aux transformateurs bobinés, ils ont une capacité inter-enroulements nettement plus élevée, ce qui entraîne un bruit de mode commun beaucoup plus désagréable. Deuxièmement, la conception d'un tel transformateur exclut la possibilité d'utiliser un blindage mis à la terre, ce qui conduit à une augmentation significative des interférences se propageant dans l'air. En résumé, on peut affirmer que le problème des interférences pour les alimentations modernes de petite taille et très efficaces est, comme on dit, en pleine croissance.



3. Fonctionnalité supplémentaire: protection contre les surtensions du courant de sortie et sa nature, la présence d'une protection contre les surtensions / sous-tensions à l'entrée, protection contre les surtensions en sortie, protection thermique, fonctions supplémentaires (retour externe, télécommande, indication d'état, la présence d'une interface de gestion et de contrôle, etc.) sont rarement déterminantes dans le choix d'une source spécifique, mais sera souvent un bonus agréable confirmant l'exactitude de votre choix.



Mes lecteurs réguliers sont probablement déjà inquiets - plusieurs paragraphes ont déjà été lus, mais "le cri de Yaroslavna" n'a pas commencé, est-ce arrivé à l'auteur (après tout, le coronavirus est endémique). Je veux vous rassurer, il est sur le point de commencer, supportez-moi un peu, je n'ai pas changé mon (peut-être pas la meilleure) habitude d'écrire sur ce que je n'aimais pas, je commence à gronder la documentation de certains fabricants.



Examinons maintenant certains fabricants spécifiques et voyons comment la documentation fournie par eux pour (en général, pas mal) IP répond aux exigences élevées de l'auteur. Nous chercherons une source pour une tension alternative d'entrée de 220V 50Hz (l'auteur connaît la nouvelle norme d'alimentation secteur, mais se permet de donner un nom établi) après un redresseur (ignorant l'exigence des autorités européennes) pour une puissance de sortie de 200 W, une tension de sortie de 24V. Comme objets de comparaison, nous sélectionnons un fabricant national et une entreprise de réputation mondiale.



Pour commencer, considérons les produits de Murata (je peux déjà imaginer comment les employés de cette entreprise ont frissonné après avoir lu le début du paragraphe et connaissant ma nature impitoyable). Eh bien, complètement en vain, je vais construire mon histoire dans une direction du bien au terrible (ce qui m'a incité à poster) et la terminer merveilleusement. Ainsi la source de production de cette société (je n'indiquerai pas le type spécifique, peu importe) est choisie comme exemple de bon développement, les paramètres source sont tout à fait acceptables, la documentation est décente, tous les paramètres nécessaires sont indiqués explicitement, y compris les données sur la garantie (dans le sens de ne pas dépasser ) niveau de bruit sur une ligne courte par rapport à la conformité aux normes. Le seul inconvénient de ce produit (à l'exception de la tension d'entrée, qui n'est pas dans la plage) est son fabricant,ce qui rend les chances de trouver un produit sur la liste MOS très minces.



Pnp: beaucoup de lecteurs ont compris dans l'intérêt de quel département l'entreprise où travaille l'auteur de l'article fabrique des produits, tous ceux qui n'ont pas deviné ne peuvent que l'envier.



À proximité, il y a une source de la société tout aussi connue TRACO et presque tout peut être dit sur lui comme mentionné ci-dessus. Je les ai prises juste pour montrer qu'une documentation décente existe en principe, car elle va commencer maintenant ...



Considérons maintenant la documentation pour la source de la série Vicor DCM.



Les produits de cette société se sont toujours quelque peu distingués du fait que les fréquences de fonctionnement des convertisseurs dépassaient (parfois plusieurs) celles des autres fabricants. Cette circonstance a conduit à une augmentation significative de la capacité spécifique de l'entreprise de propriété intellectuelle et a provoqué une certaine exclusivité des produits.



PNP: par exemple, la source en question a une puissance spécifique par unité de volume presque 3 fois supérieure à l'analogue précédemment considéré, voir le tableau en fin d'article



Si vous avez vraiment besoin d'une source d'alimentation ultra-compacte et que cela ne vous dérange pas de devoir payer 2 fois plus pour cela, alors Votre choix est certain, sinon, vous avez des options.



L'inconvénient de la compacité est la génération de chaleur accrue par unité de surface appropriée pour l'évacuation de la chaleur. Afin de neutraliser l'influence de ce dernier facteur, les sources de la série considérée prévoient l'évacuation de la chaleur à la fois de la partie supérieure du corps de la source (à travers le radiateur) et de la partie inférieure (à travers la carte), pour laquelle des coussinets thermiques spéciaux sont prévus sur la partie inférieure du boîtier, ce qui ne peut que plaire au concepteur. ...



Pnp: Il convient de noter que dans les derniers développements de l'entreprise, la fréquence de conversion n'augmente pas seulement, mais diminue même. Personnellement, je pense que cela était dû à l'utilisation de dispositifs en carbure de silicium, mais je me trompe peut-être, cependant, le fait est.



Mais revenons à nos béliersRegardons enfin la documentation. Nous recherchons un indicateur qui nous intéresse - le niveau d'interférence, il est probable qu'il sera significatif. Et nous voyons qu'une entreprise réputée ne fournit tout simplement AUCUNE donnée sur ce paramètre de la source publiée. Il ne fournit absolument rien, à partir d'un mot du tout, pas même celui des images de la densité spectrale des interférences, mais il n'y a pas une seule phrase sur le respect des normes applicables.



PNP: quand je parle d'un dessin, je veux dire exactement un dessin, car lorsque les conditions de mesure ne sont pas indiquées sur l'objet d'art placé dans la documentation et (surtout) il n'y a pas de lignes qui garantissent de limiter les paramètres mesurés par le haut, mais à la place il y a l'expression «Valeurs typiques», il s'agit alors d'une image, d'un dessin ou d'une illustration, mais en aucun cas une partie de la documentation technique d'un produit qui détermine ses paramètres garantis.



Au lieu de ces données, la documentation (dans le manuel de l'application, pas pour un appareil spécifique, mais pour une série) a une section entière appelée «Étapes de conception du filtre de bruit en mode commun». Dans celui-ci, il nous est demandé d'effectuer les étapes suivantes:

1. «Determine the AC ripple magnitude over the frequency range of interest using the EMI spectrum analyzer and compare the measured AC ripple magnitude with the EMI standard limit line», , « »,
2. ( ) , ,
3. .

Les gars, êtes-vous sérieux (et je ne savais pas que c'était possible)?



Pnp: à partir de ce moment, et jusqu'à un moment spécialement désigné, le terme «vous» ne s'appliquera pas à mes lecteurs, mais à l'employé de l'entreprise, bien qu'il soit possible (et peu probable) que ces deux catégories se chevauchent. Eh bien, en même temps à ces lecteurs qui s'exprimeront dans les commentaires dans le style de "Pourquoi est-ce, tout le monde fait cela ...".



Eh bien, premièrement, l'idée même de mesurer les interférences sur une instance IP spécifique (et de tirer des conclusions de grande portée sur la base de ces mesures) me semble aussi créative qu'elle contredit les principes de l'approche d'ingénierie classique. Que dois-je faire si un taux d'interférence légèrement différent (plus élevé) est observé sur une autre instance IP? Puis-je projeter les données obtenues dans des conditions spécifiques pour le développement avec une nature différente de la charge? Vous pouvez penser à beaucoup d'autres questions du même genre, auxquelles personne n'aura de réponse (je ne les ai certainement pas, mais, probablement, je ne sais pas tout).



Et donc, en passant, l'équipement et les instruments nécessaires pour effectuer de telles mesures (si nous parlons spécifiquement d'un appareil de mesure, et non d'un indicateur), ne coûtent pas du tout sur tous les lieux de travail et pas même dans tous les laboratoires, car cela coûte beaucoup d'argent ...



Deuxièmement, votre méthode de calcul (implémentée dans le programme) ressemble fortement au calcul d'un cheval sphérique dans le vide, car elle ne prend pas en compte la présence d'une capacité d'entrée au MT, en tant que telle, et implique (pour le calcul du facteur Q du filtre) zéro perte aussi bien en MT qu'en éléments filtrants, ce qui est quelque peu contraire à mon expérience pratique.



Troisièmement, pourquoi êtes-vous si sûr que les interférences dans votre source sont de nature exclusivement différentielle, puisque le circuit de filtrage proposé est un peu moins que totalement inutile pour lutter contre le bruit de mode commun.



Remarque nécessaire: je n'ai pas encore réussi à publier cet article (généralement, ils se trouvent dans mon dossier inachevé depuis longtemps), et la société a déjà pris des mesures - dans la nouvelle version du document spécifié à la page 37 dans la même section au paragraphe 1, il nous est maintenant demandé de déterminer indépendamment la phase et la composante différentielle de l'interférence (encore une fois avec l'aide de mesures directes d'une instance spécifique), puis - comme auparavant (seul le lien vers le programme a été supprimé, eh bien, Dieu merci).



PNP: Une remarque à la lumière de ce qui précède, n'est-il pas temps d'indiquer séparément les deux composants de l'interférence dans la documentation MT (au moins pour un vide sphérique, car l'un d'eux dépend fortement d'un appareil spécifique) afin de concevoir plus efficacement un filtre si nécessaire.



Une question logique se pose: comment une telle documentation pourrait-elle être publiée par une entreprise présente sur le marché depuis plusieurs années? La seule réponse qui me vient à l'esprit est que dans les produits considérés, en termes d'interférences, tout est si mauvais que les spécialistes du marketing ont conseillé de ne pas placer de données dans la documentation, mais d'utiliser une démarche complètement "ingénieuse" en transférant le travail du département de développement sur les épaules du consommateur IP.



Mon collègue a exprimé l’opinion contraire - dans cette série de sources, tout est si bon en termes de CEM que les employés de l’entreprise ont jugé totalement redondant d’inclure les données pertinentes dans la documentation. Le point de vue n'est pas sans intérêt, puisque le niveau d'interférence dans un produit fini peut (et va) changer en fonction des caractéristiques de conception de ce dernier et, si l'interférence propre à la source est vraiment faible, alors il est difficile de donner des garanties sans tenir compte des spécificités d'utilisation. Comme je n'ai pas d'instance spécifique de la source, il n'est pas possible de confirmer l'une des hypothèses avec les résultats de mesure. Cependant, l'expérience que j'ai déjà avec les sources de cette société ne témoigne pas du tout en faveur de cette hypothèse.



Eh bien, cerise sur le gâteau (il doit y avoir une cerise sur le gâteau, whoa) pour une raison quelconque, le lien vers le mode d'emploi n'est pas indiqué dans les données de référence de l'appareil, et il faut deviner son importance. Je dois déclarer que le document lui-même est fait de manière assez solide, qu'il existe des circuits de commutation recommandés et qu'ils comportent des éléments pour réduire le niveau d'interférence, et des deux types. De nombreuses informations utiles sont également fournies, telles que: un diagramme d'état de l'appareil (ce qui est rare), des diagrammes de temps transitoires et de nombreuses autres recommandations intéressantes et pratiquement précieuses, donc si la nécessité de vous familiariser avec ce document était directement et sans ambiguïté dans la documentation principale, alors Je serais seulement content. De plus, l'indication ne doit pas être dans le dernier paragraphe (un oiseau rare volera au milieu du Dnieprlit la date jusqu'à la fin) et non dans une note en petits caractères (un oiseau encore plus rare lit des notes), mais dans les toutes premières lignes du cahier des charges et en caractères gras (bien qu'il y ait des oiseaux qui ne seront pas aidés par cela, mais la médecine est impuissante ici).



P np: pour une raison quelconque, dans la documentation d'une ancienne série de sources de la même entreprise (Mini), c'était exactement ce qui a été fait et le lien vers le manuel de l'application se trouvait sur la première page de la documentation, ce qui signifie que l'entreprise était en mesure de le faire auparavant. Même maintenant, le manuel ne nous est pas caché, une référence y est donnée sur la page de la série IP, mais c'est encore pire que dans la documentation.



Je résume: dans la documentation de cette série particulière d'alimentations, il n'y a pas de données sur les interférences (à la fois conduites et rayonnées), et la seule recommandation que je puisse donner aux développeurs est de ne pas utiliser ces sources du tout, car vous ne pouvez rien garantir en termes de CEM si tel les exigences sont définies dans vos savoirs traditionnels.

Pnp: s'ils ne sont pas définis, alors ne vous lancez pas dans un tel développement, car ils apparaîtront toujours au tout dernier moment sous la forme la plus désagréable (dure) et ce seront les développeurs qui seront à blâmer.



Bien que je dois admettre que les paramètres primaires de la source semblent très attrayants.



Eh bien, ou la deuxième option, utilisez les schémas classiques de suppression du bruit (ils sont donnés directement dans le manuel de l'application), en comptant sur le cas le plus désagréable (puisque vous (ici je m'adresse à nouveau aux lecteurs) ne savez rien sur les paramètres source, alors je Je ne sais pas quel sera le pire des cas) mettez un filtre multi-liens, eh bien, demandez-vous - quelle source de petite taille pour moi, si je dois encore ajouter des filtres à deux fois son volume, ne serait-il pas mieux de prendre une source d'une autre entreprise, ce qui dans sa documentation donne tout à fait garanties spécifiques.



Et maintenant, conformément au plan décrit précédemment, je vous présente une série idéale (en termes de documentation - j'écrirai plus tard sur cette clause) d'alimentations MDM-P d'AE-DON. Pour éviter d'être soupçonné de partialité, consultez mes anciens messages, où j'avais l'habitude de gronder un peu cette entreprise. Pourquoi un peu - parce que je comprends très bien dans quelles conditions ils développent et fabriquent leurs produits, mais dans ce cas, il n'y a aucune raison de condescendance et de mécontentement.



Le fait est, tout d'abord, que sur le site Web de cette société, vous pouvez trouver (en dehors des brochures et des tableaux) des spécifications techniques (TU) pour cette série de sources. De plus, ce n'est pas un extrait du TU posté, car il est devenu à la mode récemment (et comme c'était le cas auparavant avec cette société) et vous n'avez pas besoin d'émettre une demande d'accès aux matériaux, et vous n'avez pas besoin d'acheter le TU (en principe, l'argent est ridicule, mais combien de temps il faut attendre jusqu'à ce qu'il vous parvienne), mais il vous suffit d'aller sur le site et de télécharger, juste une sorte de conte de fées, il s'avère que c'était possible.



Pourquoi cette approche est importante et précieuse - encore une fois, nous parlons d'interférence. Tout d'abord, le TU indique clairement la conformité de ce paramètre avec les exigences de GOST B 25803 dans diverses méthodes d'inclusion. De plus, comme le TU est un document d'action directe, les sections correspondantes contiennent la méthodologie de mesure et les schémas de connexion, ce qui vous permet (si nécessaire) de les reproduire et de vous assurer qu'une instance spécifique de la source répond aux paramètres déclarés et que vos problèmes d'interférences lors des tests du produit ne sont pas causés source, en tant que telle (autonome).



On ne peut qu'appuyer à deux mains cette pratique de documentation et souhaiter la plus large diffusion possible à d'autres produits de fabricants nationaux.



Malheureusement, les paramètres source (parfaitement définis) eux-mêmes ne sont pas tout à fait idéaux. En particulier, la densité de puissance est 4 fois inférieure à la première et la seconde des sources considérées, et la seconde et 11 fois en général. Cependant, si ce que les développeurs de l'entreprise écrivent est vrai et qu'ils ont vraiment mis en œuvre la dernière série sur les composants domestiques, alors c'est un succès significatif pour l'entreprise. Oui, obtenir un appareil sur des composants domestiques (pas d'imbéciles) qui n'est que 3 fois inférieur (dans le sens de plus grand) en volume à un analogique importé est une réussite, telle est la dure réalité dans laquelle nous vivons.



Eh bien, en ce qui concerne le sujet du post, ce n'est pas non plus facile. Le niveau de bruit des sources d'une puissance allant jusqu'à 160 W sans l'utilisation d'un filtre est indiqué (une phrase un peu sournoise si vous regardez le schéma de mesure) - conformément à la courbe 2 de GOST. La correspondance avec la courbe 1 est indiquée dans le cas de l'utilisation de la source avec un filtre fabriqué par la même société à une puissance jusqu'à 240 W. La correspondance avec la courbe 3 est indiquée pour les sources d'une puissance supérieure à 240 W sans filtre (encore une fois, nous regardons le schéma de mesure et nous nous assurons que le filtre est toujours là, il est simplement recruté à partir de matériau en vrac). C'est là que s'arrête l'information, j'avoue que l'entreprise ne produit pas de filtres pour une puissance à haut débit, mais il serait possible d'amener le circuit de filtrage nécessaire pour réduire les interférences des sources de forte puissance au niveau de la courbe 2 et même à 1.



Oui, bien entendu, ces données ne font pas l'objet de spécifications techniques au sens classique du terme, mais elles pourraient être placées dans la section des informations de référence. Mais c'est mon avis évaluatif, exprimé en privé, en tout cas j'exprime ma gratitude aux développeurs d'AE-Don pour ce qui a déjà été fait et vous pouvez aller à l'application de cette série les yeux ouverts, en comprenant parfaitement ce qui vous attend exactement. À propos, cette société possède également la série MDM-R, dont la densité de puissance n'est presque pas inférieure à celle de rivaux éminents (enfin, bien sûr, à l'exception de VICOR, personne ne leur fait concurrence dans ce paramètre), il est dommage que l'entrée ne corresponde pas à notre tâche.



Tableau de comparaison des paramètres