Bases de l'automatique

On conçoit la boucle de rétroaction de la tension de sortie d'un convertisseur DC-DC abaisseur (buck) dont la fréquence de découpage est de 500 kHz. Quel repère est courant pour choisir la fréquence de croisement du gain ?

  1. AAu moins 10 fois la fréquence de découpage (5 MHz), pour réagir vite aux variations brusques de la charge
  2. BÉgale à la fréquence de découpage, 500 kHz, pour que la boucle soit synchronisée avec le découpage et atténue au mieux l'ondulation de la tension de sortie
  3. CBien en dessous de la fréquence de découpage, par exemple au plus environ 1/10 à 1/5 de celle-ci (50 à 100 kHz)
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Réponse : C. Bien en dessous de la fréquence de découpage, par exemple au plus environ 1/10 à 1/5 de celle-ci (50 à 100 kHz)

Un convertisseur à découpage ne peut modifier son rapport cyclique qu'une fois par période : c'est un système qui comporte une sorte d'échantillonnage. Rapprocher la fréquence de croisement du gain de la fréquence de découpage fait perdre de la marge de phase à cause de ce retard et de l'ondulation ; le repère habituel est donc d'environ 1/10 à 1/5 de la fréquence de découpage ou moins, soit environ 50 à 100 kHz ou moins dans cet exemple. Dans cette plage, plus la fréquence de croisement est élevée, plus la variation de la tension de sortie lors d'une variation brusque de la charge est faible. Le filtre LC de sortie présente une résonance du second ordre dont le retard de phase peut atteindre 180° ; on assure donc la marge de phase par une compensation de phase.

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