consommation courant alim flyback

[invite430cd30a]

Bonjour,


je suis actuellement en phase de réalisation d'une alimentation de type flyback.
Jusque là la réalisation s'est déroulée sans problème.
Mon alimentation est pilotée par un microcontrolleur(G.B.F. pour le moment) puis par un driver de mos pour en suite attaquer la bobine couplée magnétiquement.

Mon problème:
je ne sais même pas ou il se situe. Tout ce que je sais c'est qu'en fonction de la fréquence à laquelle je hache mon alimentation je vais avoir un rapport cyclique à ne pas dépasser. Prenons l'exemple de 50% à 60kHz.
Lorsque mon rapport cyclique est < à 45% tout se passe bien.
Lorsque le rapport augmente entre 45% et 50% la consommation de courant en entrée devient énorme (2A sans pbm) alors qu'en sortie quelques 15mA vont être difficiles à trouver.
Lorsque le rapport cyclique dépasse les 50% l'alimentation 'tombe' et le transistor ne commute plus.


Avez-vous une idée d'ou cela peut provenir?
Si vous avez besoin de mesures, explications schéma ne pas hésiter.


merci d'avoir lu jusqu'au bout et de bien vouloir m'aider!
-----

[gcortex]

Fais voir ton schéma.
Le transfo n'a probablement pas le temps de se démagnétiser
tu as mis 3 enroulements ? car un vrai flyback n'en comporte que 2

[invite430cd30a]

merci de la réponse gcortex,

Alors voici mon schéma (pièce jointe si j'y arrive). L'inductance ne comporte bien que 2 enroulements, nombre de spires identiques.
Pour informations je dois sortir une tension de charge de batterie variant entre 22V et 28V pour un courant maxi de 750mA.

Il n'est pas forcement très bien fait mais étant donné que je dois finir mon projet d'ici demain vendredi j'ai fait vite.

J'ai essayé de penser au fait que l'inductance ne se décharge pas, ou mal. J'ai constaté qu'elle se déchargeais très bien, puisqu'elle me faisait des magnifiques pics de tension à -250/-300V.
J'ai plutôt l'impression que cela provient soit d'une ondulation. Est-il possible qu'elle soit provoqué par le courant qui fait des aller-retour dans l'inductance?


Une chose est sur, je suis perdu. Moi qui ne m'y connais qu'en microchip je suis en train de me dépatouiller avec une alim flyback

[gcortex]

le nombre de spire ne doit pas être identique
et avec une batterie, effectivement ya un rapport cyclique a pas dépasser

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite430cd30a]

pourquoi le nombre de spire ne doit pas être identique?
En ce qui concerne la batterie même lorsque je fait fonctionner mon système à vide lorsque je dépasse un certain rapport cyclique plus rien ne fonctionne...
:s

[gcortex]

le rapport de tension est voisin de 10
donc le rapport de courant est voisin de 0,1
donc 10x plus de spires 10x plus fines au primaire

sinon le rapport cyclique ne pourra pas dépasser 10%
(je comprends pas que tu aies réussi à monter à 50)

[invite430cd30a]

Ben je comprends pas trop...

en fonction de la fréquence je peux augmenter le rapport cyclique.

Si non si on etabli un graphique du rendement en fonction du rapport cyclique on dirait une exponentielle. C'est pour cela que je ne comprends pas....

J'avoue que je ne m'y connais pas très bien en alimentations à découpages alors si vous pouviez m'expliquer un peu mieux comment m'y prendre je vous serait très reconnaissant.

Si non, à la base, je me suis inspiré de montages trouvés sur le net permettant de charger des modules photovoltaïques et à chaque fois j'ai lu que le nombre de spires devait être égal des deux côtés de l'inductance.


encore merci de me preter de votre temps.

[invite03481543]

Bonsoir,

risqué de faire un Flyback comme ça avec un générateur de courant sur l'entrée...
De plus tu ne dis pas d'où sort ton transfo (fait main/acheté/récupéré?) et qu'elle sont ses caractéristiques, si tu les connais ce serait bien de les donner, sans quoi tout est possible mais rien n'est sûr.
Sans ça on ne sait pas si ta self primaire travaille en mode continu ou discontinu et ça change tout.
A quelle fréquence travailles-tu?
Ton montage ressemble à quoi?
Qu'elle type de capa as-tu pris pour la sortie?
Pourquoi as-tu collé un 1nF entre Drain et Source du Mos?

@+

[invite430cd30a]

risqué de faire un Flyback comme ça avec un générateur de courant sur l'entrée...

Euh... je n'ai pas mis de générateur de courant sur l'entrée... Il s'agit d'un module photovoltaïque. Un photovoltaïque est un générateur de tension non?

De plus tu ne dis pas d'où sort ton transfo (fait main/acheté/récupéré?) et qu'elle sont ses caractéristiques, si tu les connais ce serait bien de les donner, sans quoi tout est possible mais rien n'est sûr.
Sans ça on ne sait pas si ta self primaire travaille en mode continu ou discontinu et ça change tout.

Alors pour l'inductance je l'ai acheté et il est vrai que la référence n'est pas très lisible. Par contre la documentation est maigre. référence:B82722J2302N1

A quelle fréquence travailles-tu?

Pour le moment je me suis mis à 70kHz fréquence à laquelle j'ai le moins de soucis avec le rapport cyclique. Je l'ai déterminé à l'aide de mon G.B.F. et de la forme du signal en sortie de la bobine.

Ton montage ressemble à quoi?

Là j'avoue que je ne comprends pas. Vous parlez de quoi? De la maquette? J'ai tiré une carte mais elle à subi beaucoup de modifications...
Je peux joindre une photo si c'est utile.

Qu'elle type de capa as-tu pris pour la sortie?

Pour la sortie j'ai mis un 1000µf à 100V polarisé (électrochimique?)

Pourquoi as-tu collé un 1nF entre Drain et Source du Mos?

La capa est dans le montage d'exemple de la documentation de l'IR2121 (driver de mos)
Au passage si jamais j'enleve le condo sur le mos alors le découpage se fait de façon encore plus catastrophique (impossible de monter le rapport cyclique à plus de 20%).

Je ne sais pas quelles informations je peux donner en plus....
Quand à la fréquence j'ai vraiment tout essayé. Autant le 20kHz qui me sifflait dans les oreilles que le 200kHz. Quand au MOS à l'heure actuelle il s'agit d'un IRF640

Ah si petite information: les diodes D1 et D2 sont différentes car ma carte/application doit pouvoir fonctionner avec un panneau de 15w ainsi qu'un panneau de 150w. J'ai donc fait un système de double empreinte pour le mos, et les diodes et j'ai oublié de supprimer une des deux diodes.

Je suis désolé si je suis complexe à suivre.
En tout cas merci de m'aider HULK

[Tropique]

Hello

Comme l'a dit Hulk, il y a plein de choses qui ne vont pas dans ton système.

Ta self déjà, qui est un modèle à compensation de courant, totalement inadaptée au stockage d'énergie:
http://www.farnell.com/datasheets/78215.pdf
Elle va saturer dès quelques dizaines de mA, peut-être moins.

Ton ampli de courant, U2A, qui n'amplifie que son propre offset.

Ton ampli de courant, U7A, auquel il faudrait une tension d'alim négative avec ton branchement.

Si, comme tu le reconnais toi-même, tes compétences sont limitées dans ce domaine, pourquoi ne t'es tu pas basé sur une application d'un IC spécialisé, au lieu de tout faire toi même, "à la main" (et mal).
Le UC2843 p.ex. a le même encombrement que ton IR2121, et implémente toutes les fonctions de façon simple, économique et correcte:
http://www.alldatasheet.com/datashee...TI/UC2843.html
A+

[gcortex]

Autant pour moi, je pensais que tu utilisais le 220...
les panneaux solaires sont effectivement des sources de courant

[invite430cd30a]

Bonjour,

Comme l'a dit Hulk, il y a plein de choses qui ne vont pas dans ton système.

tant que ça?

Ta self déjà, qui est un modèle à compensation de courant, totalement inadaptée au stockage d'énergie:
http://www.farnell.com/datasheets/78215.pdf
Elle va saturer dès quelques dizaines de mA, peut-être moins.

Pourtant d'après ce que j'avais trouvé on me disait que c'était un 'design spécial alim à découpage'...

Ton ampli de courant, U2A, qui n'amplifie que son propre offset.

Alors justement je joue la dessus. Il n'amplifie que son propre offset et étant donné que son offset dépends du courant d'entrée il m'amplifie l'image du courant d'entrée. J'ai testé ce bidouillage et il fonctionne impeccablement bien malgré un gain relativement faible.
En fait lorsque l'on se place aux bornes de la resistance R1 on s'apperçoit que la courant circule du module vers la masse. En convention recepteur la tension est donc inversée. Le montage fonctionne donc ainsi.

Ton ampli de courant, U7A, auquel il faudrait une tension d'alim négative avec ton branchement.

Même chose que pour U2:A

Si, comme tu le reconnais toi-même, tes compétences sont limitées dans ce domaine, pourquoi ne t'es tu pas basé sur une application d'un IC spécialisé, au lieu de tout faire toi même, "à la main" (et mal).
Le UC2843 p.ex. a le même encombrement que ton IR2121, et implémente toutes les fonctions de façon simple, économique et correcte:
http://www.alldatasheet.com/datashee...TI/UC2843.html

Tout simplement parce qu'après une semaine de recherche je n'ai pas trouvé de composant me permettant de faire ce que je souhaite. Il faut bien voir que ma tension d'entrée va varier entre 12 et 18V alors que ma tension de sortie doit rester à 24V.
De plus sur la même application mais à courant plus fort j'aurai une tension d'entrée qui va varier entre 16 et 28V mais pour cette fois avec un courant de 7Amax...
Avec ce cahier des charges je n'ai pas réussi à trouver de composants qui me vont bien.

En tout cas merci pour votre aide et si jamais vous arrivez à trouver ce qui ne va pas je suis preneur.

Mais là je suis peut-être sur une piste: j'ai une commande de mos très étrange: il oscille!

j'ai mis une résistance à la place de la bobine. En jaune le drain du mos et en bleu la gate.
Est-ce normal?

[Tropique]

Alors justement je joue la dessus. Il n'amplifie que son propre offset et étant donné que son offset dépends du courant d'entrée il m'amplifie l'image du courant d'entrée. J'ai testé ce bidouillage et il fonctionne impeccablement bien malgré un gain relativement faible.
En fait lorsque l'on se place aux bornes de la resistance R1 on s'apperçoit que la courant circule du module vers la masse. En convention recepteur la tension est donc inversée. Le montage fonctionne donc ainsi.


Même chose que pour U2:A

Apparemment, c'est toi l'expert dans ce domaine, et je ne crois pas que sur ce forum tu trouveras quelqu'un d'un niveau suffisant pour t'aider.

Tout simplement parce qu'après une semaine de recherche je n'ai pas trouvé de composant me permettant de faire ce que je souhaite. Il faut bien voir que ma tension d'entrée va varier entre 12 et 18V alors que ma tension de sortie doit rester à 24V.
De plus sur la même application mais à courant plus fort j'aurai une tension d'entrée qui va varier entre 16 et 28V mais pour cette fois avec un courant de 7Amax...
Avec ce cahier des charges je n'ai pas réussi à trouver de composants qui me vont bien.

Curieux. Ce sont des exigences plutot modestes, et les portfolio de Linear, Allegro, Empirion, Texas, Intersil, National, et bien d'autres sont remplis de circuits capables de le faire. Comme le UC2843, qui est un produit très courant, présent sur le marché depuis une dizaine d'années.

[invite430cd30a]

Curieux. Ce sont des exigences plutot modestes, et les portfolio de Linear, Allegro, Empirion, Texas, Intersil, National, et bien d'autres sont remplis de circuits capables de le faire. Comme le UC2843, qui est un produit très courant, présent sur le marché depuis une dizaine d'années.

Alors je vais m'orienter de ce côté là.


En tout cas encore un grand merci pour votre soutien.

Et j'ai finalement trouvé la source du problème.
Au final j'ai décidé de valider bouts par bouts le fonctionnement de mon alimentation à découpage. Et je me suis rendu compte que le mos ne fonctionnait pas en mode bloqué saturé mais en mode linéaire et de plus il oscille tout seul. J'ai fini par en déduire qu'il s'agissait de la capacité parasite sur la gate.
Je ne peux donc pas utiliser mon montage tant que je n'ai pas résolu ce problème.
Je tiens au courant, on ne sait jamais ça pourra peut-être resservir.

encore merci

[Tropique]

Et je me suis rendu compte que le mos ne fonctionnait pas en mode bloqué saturé mais en mode linéaire et de plus il oscille tout seul. J'ai fini par en déduire qu'il s'agissait de la capacité parasite sur la gate.
Je ne peux donc pas utiliser mon montage tant que je n'ai pas résolu ce problème.

Si ton MOS oscille avec ton schéma, c'est vraisemblablement du à des problèmes de routage/cablage. Avec 180 ohm de stoppage de gate et une commande en tout ou rien, c'est à peu près la seule possibilité. Le driver doit être au plus près du transistor qu'il commande, et sa masse doit aller au plus près de la source, ou de la résistance. La liaison de source elle-même doit aller directement à la masse, via une résistance non-inductive, de même que le condo de découplage d'alim.

[invite430cd30a]

Bonjour,

j'ai regardé du côté de mon routage, j'ai fait de façon à ce que ce soit le plus court possible mais rien n'y change. J'ai essayé de mettre des condensateurs, des diodes un peu partout mais impossible d'enlever ces oscillations.

Même lorsque le mos est tout seul sur une carte et qu'il n'est chargé que par une résistance le signal n'est pas propre.

Je n'y comprends rien!

Mon alim à, à l'heure actuelle, un rendement de moins de 2%!




si vous avez des idées je suis preneur.


merci encore

[invite03481543]

Salut,

tu peux poster le schéma exact que tu utilises en mentionnant les caractéristiques de l'alim que tu as branché à l'entrée, ainsi que les références de tes composants?
Une photo de ton montage serait un plus pour t'aider à solutionner.

[invite430cd30a]

Bonjour,

je suis désolé pour le retard.
Donc voici une photo de mon montage ainsi que mon schéma.

Après avoir étudié presque toutes les pistes je me suis dit que le fait de relier les masses des deux cotés de la bobine pouvait poser problème. Donc j'ai modifié la carte de façon à ce qu'il y ai une isolation galvanique entre le primaire et le secondaire.

Maintenant j'arrive à avoir des signaux très propres, des tensions correctes mais....

plus de courant au secondaire (à peine quelques milliampères).

Merci de m'accorder du temps.

[invite03481543]

Le problème c'est que tu ne tiens pas compte de ce que l'on te dit.

Tropique t'a déjà signalé au post #10 que la self que tu utilises n'est pas adaptée à ce montage.

Il faut utiliser une plaque à trous ou en tout cas faire un montage soigné avec des fils très courts, ton montage actuel n'a aucune chance de fonctionner correctement.

[invite430cd30a]

oups

désolé je croyais que j'avais répondu à Tropique.
En fait pour la self pas adaptée j'ai une deuxieme self une pla10an5521 qui elle fait 5,5mH donc self plus adaptée non?
Avec cette self là tout est identique.
Quand au fait de refaire le montage sur une plaque pastillée je l'ai fait, mais sans améliorations.
J'ai commencé par monter le mos, le charger avec une résistance de 33 ohms à la place de la bobine pour verifier son fonctionnement, puis mettre la bobine en place, en suite les condensateurs etc...
Et tout ce que ça à réussi à faire c'est que j'ai cramé tout mes IR2121.

Je m'excuse pour mon étourdissement.

[Tropique]

La première chose qui saute aux yeux quand on ouvre la datasheet de ta self, c'est ceci:
SELF DE MODE COMMUN 2X5.5MH 1.0A
Type d'inductance:Common / Asymmetrical

Il faut une self capable de stocker de l'énergie, et donc de tolérer un courant magnétisant global important dans le noyau. Les selfs de mode commun ont un courant dans une des sections qui équilibre exactement le courant dans l'autre. A priori, toutes les selfs doubles que tu vas trouver seront construites ainsi sauf mention expresse du contraire.

Pour éviter les confusions, il vaut mieux se tourner vers des selfs simples, puisque tu n'as pas besoin de l'isolation. Là au moins tu seras sûr qu'elle peut effectivement tenir le courant annoncé. Exemple trouvé chez Farnell:
http://www.bourns.com/pdfs/1140_series.pdf
Ce n'est peut-être pas encore l'idéal, parce que rien n'est dit des pertes, etc, mais au moins le convertisseur fonctionnera à peu près comme prévu.
Il y a peut-être mieux dans le catalogue, mais comme il y en a des milliers et que le système de recherche est mal foutu, je te laisse le soin de fouiller les sous-rubriques.
Tant que tu n'auras pas une self correcte, ce n'est même pas la peine d'essayer d'aller plus loin, le fonctionnement sera catastrophique, transistors grillés, etc

[invite430cd30a]

Bonjour,

Je vais me renseigner du coté des inductances simples.
Encore merci.