Alimentations DC
Figure 1. Alimentations DC

Le multimètre numérique est le pilier du dépannage électrique et l'outil dont la plupart d'entre nous nous équipons en premier. Dans Au-delà du multimètre, nous donnons cinq exemples sur la manière d'utiliser un oscilloscope pour ensuite réaliser un dépannage plus rapide, plus facile et plus efficace.

La Partie 5 décrit l'utilisation d'un multimètre numérique et d'un oscilloscope pour dépanner une alimentation (voir Figure 1) avec une panne intermittente.

Le module d'alimentation électrique DC (PSU) est un des composants les plus critiques des systèmes d'automatisation ou de processus. En cas « d'incident » sur un module électrique, vous n'avez qu'à la remplacer. Mais si le problème va et vient ? Ou s'il se reproduit peu de temps après le remplacement du module ?

Multimètre numérique affichant la tension d'entrée de ligne AC dans les spécifications
Figure 2. Multimètre numérique affichant une tension d'entrée de ligne AC dans les spécifications

Sans l'outil approprié, trouver l'origine du problème risque d'être long et fastidieux.

Dans cet exemple, la LED « d'erreur » sur l'alimentation électrique DC s'est allumée. Votre tâche de dépannage consiste à déterminer si le problème provient de l'alimentation électrique, de la tension d'entrée ou d'une variation de charge côté demande.

Dépannage avec un multimètre numérique

Multimètre numérique affichant la tension d'entrée de ligne AC dans les spécifications
Figure 3. Multimètre numérique affichant une tension de sortie DC dans les spécifications

À l'aide d'un multimètre numérique, mesurez la tension d'entrée de ligne et voyez si elle semble bonne (voir Figure 2).

Ensuite, contrôlez la tension de sortie DC et vérifiez à nouveau que tout semble bon (voir Figure 3).

Vous décidez de remplacer le module d'alimentation par un module de remplacement en bon état en croisant les doigts. Cependant, lorsque vous revenez deux heures plus tard, vous constatez que le témoin d'erreur est de nouveau allumé. Que faire à présent ? C'est ici qu'un oscilloscope va démontrer toute son utilité.

Dépannage avec un oscilloscope

Oscilloscope affichant la tension d'entrée de ligne AC vers l'alimentation électrique DC
Figure 4. Oscilloscope affichant la tension d'entrée de ligne AC vers l'alimentation électrique DC

Contrôlez l'entrée et la sortie du module d'alimentation

D'abord, connectez l'oscilloscope aux bornes d'entrée de ligne AC de l'alimentation et recherchez visuellement dans la forme d'onde d'entrée toute fluctuation, distorsion ou perte de signal. Vous constatez que la tension de ligne AC est une onde sinusoïdale parfaite (voir Figure 4).

Après avoir établi que la tension d'alimentation AC est bonne, contrôlez ensuite la tension de sortie DC et constatez qu'elle semble également bonne.

Remarque : Certains oscilloscopes exigent un transformateur de séparation ou une sonde différentielle pour mesurer simultanément la tension d'entrée de ligne et la tension de sortie DC.

Contrôlez l'entrée et la sortie du module d'alimentation en fonction du temps

Oscilloscope affichant une tension d'entrée de ligne AC à l'aide de TrendPlot™
Figure 5. Oscilloscope affichant une tension d'entrée de ligne AC à l'aide de TrendPlot™

Comme aucun problème n'est immédiatement évident, vous suivez ensuite l'entrée et la sortie de l'alimentation en fonction du temps à l'aide de TrendPlot™ sur un outil de diagnostic ScopeMeter® Fluke. S'il y a des perturbations, TrendPlot™ les capture et les trace comme un enregistreur à papier, en vous indiquant la durée et l'amplitude du problème.

En utilisant TrendPlot, vous déterminez que la tension d'entrée de ligne a chuté à 71 volts après 14 heures, 23 minutes et 15 secondes, entraînant l'allumage de la « LED d'erreur » (voir Figure 5). La panne vient de l'alimentation AC, et non du module d'alimentation.

Autre scénario...

Et si TrendPlot révélait plutôt que la tension d'entrée de ligne AC est bonne sur une période de temps significative ? L'étape suivante consiste à utiliser TrendPlot pour contrôler la tension de sortie DC du module d'alimentation.

Pour mesurer le courant et la tension de sortie DC du module d'alimentation avec TrendPlot :

Utiliser une pince de courant et un oscilloscope pour mesurer le courant de sortie DC avec TrendPlot™
Figure 6. Utiliser une pince de courant et un oscilloscope pour mesurer le courant de sortie DC avec TrendPlot™
  1. Placez une pince de courant autour d'un des conducteurs d'alimentation DC (voir Figure 6) et connectez la pince au canal A de l'outil de diagnostic ScopeMeter.
  2. Connectez le canal B à la tension de sortie DC de l'alimentation.
  3. Lancez TrendPlot.

Vous pouvez à présent tracer le courant et la tension de sortie du module d'alimentation en fonction du temps.

TrendPlot révèle qu'à 16 heures, 33 minutes et 59 secondes, le courant de charge dépasse la valeur maximale de l'alimentation, entraînant sa chute (voir Figure 7). Il est temps de regarder « en aval » de l'alimentation ce qui tire trop de courant, ou de se procurer une plus grosse alimentation !

En résumé

Oscilloscope avec TrendPlot™ montrant un dépassement de courant de charge DC
Figure 7. ScopeMeter avec TrendPlot™ montrant un dépassement de courant de charge DC de l'alimentation électrique (tracé supérieur), avec une baisse de la tension de sortie DC (tracé inférieur)

Un multimètre numérique peut vous donner des mesures précises en temps réel, mais le ScopeMeter Fluke vous permet de voir les formes d'onde réelles de la tension et du courant.

TrendPlot fonctionne comme un enregistreur sans papier pour capturer les perturbations, fluctuations et autres anomalies jusqu'à seize jours, sans surveillance.

Plus de visibilité pour mieux réparer !