How low can you go? Why signal to noise ratios are important in programming high voltage power supplies.

AN-04

Presque toutes nos alimentations sont programmables ; généralement, un signal de programmation analogique référencé à la masse de 0 à 10 volts est proportionnel à 0 à 100% du niveau maximum de tension et/ou de courant. En règle générale, les alimentations modulaires acceptent uniquement un signal fourni à distance, alors que les unités en racks sont également munies de potentiomètres multitours montés en façade afin de permettre une programmation locale.

Observons deux exemples d’unités, dans lesquelles la programmation d’une tension de 0 à 10 volts équivaut à 0 à 100% de la tension de sortie. La première unité est une SL100P300 (100 kV maximum), et la seconde unité est une SL1P300 (1 kV maximum).

Si une tension de sortie relativement faible de 100 volts était souhaitée, observons le niveau de tension de programmation qui serait requis par chaque unité.

SL100P300 SL1P300
(100/100,000) (10) = 10mV (100/1000) (10) = 1 volt

La SL100P300 a besoin d’un signal de programmation de 10 mV, alors que la SL1P300 a besoin d’un signal de programmation de 1 volt pour atteindre la même sortie de 100 volts.

Un bruit est présent sur la plupart des systèmes électriques ; il est provoqué par le signal de fond de faible niveau qui est du aux régulateurs de commutation, aux circuits d’horloge et autres. Une absence totale de bruit serait idéale, mais une certaine quantité de bruit est toujours présente et doit être prise en charge. Dans une alimentation comme la série SL, un bruit de fond de 25 mV est souvent présent sur les lignes de commande analogiques. Idéalement, nous aimerions avoir le signal de programmation le plus fort possible, afin que le signal de bruit aie le moins d’influence possible. Voyons comment le bruit affecte les signaux de nos deux exemples d’alimentations.

SL100P300 SL1P300
Signal = 10mV Signal = 1000mV (1 volt)
Noise = 25mV Bruit = 25mV
Rapport signal/bruit : le signal est plus faible que le bruit ! Rapport signal/bruit : le signal est 40 fois plus fort que le bruits/n ratio: signal is 40X larger than noise

On peut constater que l’obtention d’une sortie stable et répétable de 100 volts de la part de la SL100P300 est assez difficile, contrairement à la SL1P300.

Si vous avez besoin de faibles tensions de sortie, réfléchissez aux signaux de programmation nécessaires et comparez-les avec les niveaux de bruit du système. Vous obtiendrez ainsi une sortie stable et répétable, pour laquelle le bruit aura un effet minimal.