Lorsqu'un transformateur audio présente des interférences, la première réaction de beaucoup est d'« ajouter un blindage ». Mais la feuille de cuivre, le boîtier en permalloy et l'enrobage intégral ne résolvent pas le même type de problème. Si la direction est mal choisie, non seulement les coûts augmentent, mais l'augmentation de la capacité parasite ou la modification du chemin de mise à la terre peuvent aggraver les hautes fréquences et le ronflement. Cet article clarifie l'objet d'action, la méthode de mise à la terre et les scénarios d'application de ces trois solutions.
Identifier d'abord le type d'interférence
| Type d'interférence | Source typique | Moyen efficace | Moyen inefficace |
|---|---|---|---|
| Couplage par champ électrique | Câble d'alimentation, alimentation à découpage, circuit haute fréquence | Blindage électrostatique en feuille de cuivre, mise à la terre | Épaissir simplement le blindage magnétique |
| Couplage par champ magnétique | Transformateur d'alimentation, moteur, câblage à fort courant | Blindage magnétique en permalloy, éloignement, montage orthogonal | Feuille de cuivre |
| Boucle de terre | Mise à la terre multiple, couche de blindage de câble longue | Transformateur d'isolement, mise à la terre unipolaire | Ajout d'un boîtier de blindage |
| Vibration mécanique | Résonance du châssis, ventilateur | Enrobage, montage antivibratoire | Blindage électrique |
Ce tableau est la première étape de la sélection : déterminer d'abord d'où viennent les interférences, puis décider quoi ajouter.
Blindage électrostatique en feuille de cuivre
Envelopper une feuille de cuivre entre le primaire et le secondaire et la mettre à la terre à une seule extrémité réduit considérablement le couplage par champ électrique, et est efficace contre le bruit haute fréquence des alimentations à découpage et la diaphonie des câbles d'alimentation. Le cuivre n'est pas magnétique et n'a pratiquement aucun effet sur les champs magnétiques basse fréquence. Côté processus, il faut veiller à ce que la feuille de cuivre ne forme pas une boucle fermée (court-circuit), sinon elle équivaut à une spire en court-circuit ; le point de mise à la terre doit être choisi sur la masse du signal pour éviter d'introduire des interférences dans le secondaire. L'ajout d'une feuille de cuivre augmente la capacité parasite ; une conception à large bande passante nécessite de retester la réponse haute fréquence.
Blindage magnétique en permalloy
Le boîtier en permalloy est utilisé pour blinder les champs magnétiques basse fréquence, comme les fuites magnétiques des transformateurs d'alimentation, les moteurs et les câblages à fort courant. Son principe est de fournir un chemin à faible réluctance pour le flux magnétique et de dévier les interférences. L'efficacité dépend de l'épaisseur du boîtier, de l'intégralité de l'enveloppe et de la distance par rapport à la source d'interférence. Le boîtier ne doit pas présenter de grandes ouvertures, sinon le flux s'en échappera ; il faut également éviter les contraintes mécaniques lors de l'installation, sinon la perméabilité diminue. Le blindage magnétique est généralement lourd et coûteux, adapté aux transformateurs de microphone et de ligne très sensibles au ronflement.
Enrobage intégral
L'enrobage résout l'humidité, les vibrations, l'isolation et la cohérence, mais pas le blindage électromagnétique. Les résines époxy ou autres matériaux d'enrobage peuvent fixer les enroulements, réduire le bruit de vibration et améliorer la fiabilité à long terme ; cependant, le retrait lors de la polymérisation modifie la capacité parasite et l'inductance de fuite, et il faut retester la réponse en fréquence et le THD après enrobage. L'enrobage affecte également la dissipation thermique ; dans les scénarios de forte puissance, il faut calculer l'élévation de température. Pour les produits nécessitant une réparation, l'enrobage augmente la difficulté de maintenance.
Comment combiner
- D'abord le câblage. Raccourcir les lignes de signal, s'éloigner de l'alimentation, éviter le câblage parallèle avec les lignes d'alimentation ; de nombreuses interférences peuvent être réduites dès l'étape du câblage.
- Ensuite, résoudre les boucles de terre. Vérifier si la couche de blindage est mise à la terre aux deux extrémités ; utiliser un transformateur d'isolement si nécessaire.
- Ajouter une feuille de cuivre pour les interférences de champ électrique. Mise à la terre unipolaire, attention aux variations de capacité parasite.
- Ajouter un boîtier en permalloy pour les interférences de champ magnétique. Assurer une enveloppe complète et éviter les contraintes.
- Envisager l'enrobage en dernier. Pour l'humidité, les vibrations et la cohérence, pas comme moyen de blindage électromagnétique.
Erreurs courantes
- Utiliser une feuille de cuivre pour les fuites magnétiques du transformateur d'alimentation. Le cuivre n'est pas magnétique et est pratiquement inefficace contre les champs magnétiques basse fréquence.
- Mettre le boîtier de blindage à la terre aux deux extrémités. Cela peut créer une boucle de terre et introduire du ronflement.
- Feuille de cuivre en court-circuit. Équivaut à une spire en court-circuit, augmentant les pertes et la distorsion.
- Ne pas retester après enrobage. Les variations des paramètres parasites peuvent entraîner une atténuation haute fréquence ou une résonance.
Questions fréquentes
Pourquoi y a-t-il encore du ronflement après l'ajout d'un boîtier de blindage ?
Les interférences peuvent provenir d'une boucle de terre plutôt que d'un champ magnétique, ou le boîtier présente des ouvertures, ou la méthode de mise à la terre est incorrecte. Il est recommandé de vérifier point par point selon le type d'interférence.
Peut-on utiliser simultanément la feuille de cuivre et le permalloy ?
Oui, ils ciblent respectivement le champ électrique et le champ magnétique. Mais cela augmente le volume, le coût et la capacité parasite ; il faut retester la réponse en fréquence.
L'enrobage peut-il réduire le bruit de fond ?
L'enrobage supprime principalement les vibrations et l'humidité ; son effet sur les interférences électromagnétiques est limité. Si le bruit de fond provient d'un champ électrique ou d'une boucle de terre, il faut traiter en priorité le blindage et la mise à la terre.
Comment mettre à la terre la couche de blindage ?
Généralement, mise à la terre unipolaire : côté primaire relié à la masse du signal, côté secondaire flottant ou relié à la terre via une petite capacité. Cela dépend de l'architecture de mise à la terre de l'ensemble de l'appareil.
Si vous n'êtes pas sûr du type d'interférence, vous pouvez nous envoyer la structure de l'appareil, le phénomène d'interférence et des photos du câblage pour que nous vous aidions à diagnostiquer : Contacter l'équipe technique. Voir aussi les produits associés : page des transformateurs audio et page des transformateurs d'isolement.
