Couverture ElectroniqueS n°127

Capable de reproduire tous les types de tensions à commutation rapide jusqu'à 100 V, cet outil unique en son genre s'applique à toutes les applications électroniques fonctionnant en environnement perturbé. Dans les véhicules automobiles, les tensions de bord sont de plus en plus importantes. Et, par ailleurs, les exigences de puissance d'un autoradio, des organes de freinage ou de direction sont très différentes. Malgré cela, les électroniques embarquées ne doivent pas se perturber : ainsi, le démarrage ne doit pas provoquer l'ouverture ou le verrouillage des portes. Pour éviter ce type de désagrément, il faut pouvoir simuler en conception les réseaux de bord aussi exactement que possible. C'est le but de la gamme d'alimentations arbitraires développée par l'allemand Toellner, représenté en France par Digan Electronique. Qualifiés également de générateurs arbitraires de puissance par leur concepteur, ces produits allient précision et stabilité de la tension de sortie avec une commutation rapide (100 µs pour le temps de montée de la tension de sortie).Exception faite de quelques produits pour la CEM qui manquent de souplesse, une telle combinaison de vitesse et de précision deux spécifications a priori antagonistes est inédite à ce niveau de puissance, assure Robert Gunther, directeur commercial de Digan Electronique. Les alimentations arbitraires de Toellner délivrent en effet une puissance de 160 à 5 200 W, suivant le modèle. Capables de simuler les réseaux les plus perturbés, elles trouveront des débouchés dans le secteur automobile, à l'origine de leur développement, mais aussi dans les autres applications liées au transport (camions, avions, hélicoptères, engins, bateaux, voire fusées avec Ariane) et, d'une manière générale, partout où les concepteurs travaillent sur des projets électroniques appelés à fonctionner dans des environnements bruités.Des fonctions arbitraires pour la simulation de réseauxLes générateurs arbitraires de puissance sont des alimentations linéaires, dont l'ondulation résiduelle ne dépasse pas 1 mV. Trois modes opératoires sont disponibles : en alimentation stabilisée programmable traditionnelle, en alimentation aléatoire et avec superposition d'un signal analogique AC. Les tensions de sortie vont jusqu'à 100 V et les intensités atteignent 320 A ; de plus, une option « appel de courant » permet de délivrer des pointes de courant d'amplitude égale à trois fois l'intensité nominale, soit un maximum proche de 1 000 A. Les modèles d'entrée de gamme à 160 W n'occupent qu'un demi rack de 19 pouces et valent environ 3 500 euros. Le prix des alimentations 320 W, en rack 19 pouces, est de 5 240 euros.Pour les puissances élevées, il faut naturellement plusieurs châssis 19 pouces.Afin de satisfaire au mieux les applications visées, Toellner propose un logiciel sur PC pour générer les formes d'ondes désirées. Celui-ci permet de dessiner sur l'écran du micro-ordinateur les signaux à l'aide de segments, dont on entre les valeurs en temps et tension aux extrémités : la longueur des segments varie entre 200 µs et 100 s et la tension est définie avec une résolution de 1 mV. Sur chaque segment, il est possible de superposer une courbe paramétrable : sinus, triangle, carré, charge ou décharge de condensateur. Le transfert des signaux sur l'alimentation arbitraire, où ils sont convertis en analogique par un CNA 14 bits, se fait via une interface GPIB. Il est aussi possible de stocker les courbes sur une carte mémoire, puisque les générateurs de puissance disposent d'un lecteur de cartes PCMCIA.Les signaux peuvent également être créés à l'aide d'un tableur Excel, ou reproduits à partir de l'enregistrement d'un oscilloscope numérique après optimisation. Enfin, outre leur entrée analogique 0 à 10 V, les alimentations possèdent une entrée analogique AC qui accepte des signaux de fréquence 20 kHz avec une tension crête-crête de 6 Vcc. Cette deuxième entrée autorise l'exploitation de formes d'ondes issues d'un générateur de fonctions, afin de superposer des perturbations à la tension continue de sortie. Elle sera en particulier mise à profit pour simuler l'ondulation sur un réseau de bord par superposition d'une sinusoïde vobulée en fréquence. Pour évaluer les marges disponibles, l'utilisateur a la ressource, lors des essais, de faire varier les courbes générées par un offset de tension ou de durée.

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