Mise sous tension d'une charge capacitive

[surfbreizh]

Bonsoir,

Je m’intéressais au courant d'appel lorsque qu'un module d'alimentation est branchée sur une charge capacitive et résistive. Pour simuler, j'utilise LTSpice :



Le MOSFET canal P permet de simuler le branchement de la charge. Ce qui me préoccupe, c'est d'observer l'intensité du courant d'appel qui traverse R2 (fusible de 200mA : http://www.mouser.com/ds/2/54/fmsmf-772347.pdf typ. supporte 10A pendant 3ms : ok) et L1 quand le mosfet devient passant.

Après je suppose que le courant d'appel n'est pas si fort notamment du à l'ESR des capacités mais j'ai quand même le doute alors je viens vers vous

Je connais la méthode pour limiter l'appel de courant lorsque la Gate d'un mosfet est piloté, par contre, je ne connais pas de solution pour limiter ce pic de courant lorsque c'est la tension du circuit entier qui commute soudainement. Pourriez vous me renseigner sur les méthodes existantes et si je dois vraiment me soucier de cette simulation, s'il vous plait ?

Bonne soirée à vous
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[f6bes]

Bsr à toi,
Déjà faudrait savoir qui EST la source de tension de la charge ( V2 ou V1) ?
V1= tension inconnue
Tu parles de charger une capacité ,je ne vois QUE .. C4.à charger.
Avec un tension de 5.25 v ( j'arrondi à 6v) je vois mal AVEC un RESISTANCE en série , comment atteindre les..10 A ??
6 volts et une R de 6 ohm, ça limite à..1 A
Bonne soirée

[DAUDET78]

Ouh là là !
Tu as abusé du p'tit jaune .....

Déjà faudrait savoir qui EST la source de tension de la charge ( V2 ou V1) ?

C'est V2 (V1 est la tension de commande)

Tu parles de charger une capacité ,je ne vois QUE ...à charger.

charge de C1 , C2 et C3

Avec un tension de 5.25 v ( j'arrondi à 6v) je vois mal AVEC un RESISTANCE en série , comment atteindre les..10 A ??

Les 10A sont en impulsion et correspondent à la décharge de C4
Par contre, la simulation est foireuse ....
Pourquoi y a t il un courant avant le passage de V1 à 0V ? Ou alors, le 0A n'est pas au bon endroit ?

par contre, je ne connais pas de solution pour limiter ce pic de courant lorsque c'est la tension du circuit entier qui commute soudainement

Je ne comprend pas trop ce que tu veux dire

[surfbreizh]

Pourquoi y a t il un courant avant le passage de V1 à 0V ? Ou alors, le 0A n'est pas au bon endroit ?

Il n'y a pas de courant. C'est bien l'ordonnée qui prête à confusion. Le courant est bien de 0A avant le passage de Vg (v1) à zéro.

par contre, je ne connais pas de solution pour limiter ce pic de courant lorsque c'est la tension du circuit entier qui commute soudainement

Je ne comprend pas trop ce que tu veux dire

Je souhaiterais réduire cette appel de courant du à la décharge de C4 dans C1 C2 et C3, si possible sans trop augmenter la résistance de ligne en régime stable, mais je ne vois pas comment.

Ou peut être ce pic n'est réel qu'en simulation

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Par contre, la simulation est foireuse ....
Pourquoi y a t il un courant avant le passage de V1 à 0V ? Ou alors, le 0A n'est pas au bon endroit ?

Pas de pb : LTSpice ne montre pas la ligne (ni même la graduation) du 0A, mais on voit que la graduiation au-dessus fait +1A et celle (très) en dessous vaut -6A.

Le MOSFET canal P permet de simuler le branchement de la charge.

Pour éviter les complications dues aux paramètres parasites du mos, tu peux utiliser un switch. Il faut juste ajouter une ligne de commande :
.model sw sw(Ron=1m; Roff=10Meg)
avec les bonnes valeurs de Ron et Roff (résistances à l'état passant et bloqué). Le switch se comporte que une résistance de valeur Ron lorsque la tension entre les entrées est positive et Roff autrement (les seuils de commutation sont variables, cf. l'aide).

[surfbreizh]

Merci pour l'astuce Antoane.

[bobflux]

Je souhaiterais réduire cette appel de courant du à la décharge de C4 dans C1 C2 et C3, si possible sans trop augmenter la résistance de ligne en régime stable, mais je ne vois pas comment.

Dans le vrai montage, quelle valeur ont les condensateurs?

Si ceux en sortie n'ont pas une valeur très élevée, une solution simple est de faire commuter le MOS plus lentement, en mettant une résistance plus importante sur la grille. Si les capas à charger sont volumineuses, ça vaut le coup de calculer l'énergie dissipée dans le MOS...

[surfbreizh]

J'avais pensé à une solution comme cela, mais ca marche pas.. C'est cette solution que tu évoquais bobfuck?

[DAUDET78]

Tu prends ton schéma d'origine en #1
- Tu rajoutes une résistance de 100K en série avec la grille
- Tu rajoutes un condensateur de 0,1µF entre la grille et le drain du PMOS

[surfbreizh]

Voici les résultats :

Avec une capa entre drain et grille, et l'ajout d'une 100k sur la grille :

Plugin4.jpg

Et une capa entre source et grille :

Plugin3.jpg

Attention à l’échelle de temps !

Placer une capacité entre la source et la grille semble avoir considérablement limité la durée du pic. Dans le cas d'une capacité entre le drain et la source, le PMOS est donné passant lors de l'apparition du courant d'appel et ne réduit pas le temps de celui-ci

[DAUDET78]

Voici les résultats :

Ce n'est pas ce que je t'ai demandé de faire !

Tu prends ton schéma d'origine en #1
- Tu rajoutes une résistance de 100K en série avec la grille
- Tu rajoutes un condensateur de 0,1µF entre la grille et le drain du PMOS

[surfbreizh]

Oui désolé, mais il y a bien une explication

Si le schéma est légèrement différent du schéma 1, c'est car j'ai remplacé le MOSFET qui permettait de simuler une mise sous tension par un véritable switch (comme conseillé par Antoane). Ensuite, j'ai repris le montage #1 avec le MOSFET pour l'inclure en série après le switch et appliquer vos modifications

Dans le montage réel, il n'est pas possible d'inclure une commande sur la grille car le circuit n'est pas encore sous tension. A moins que, une pull-up de l'autre côté ? Je reviens.

[ranarama]

Pas compris quel est le problème que te pose ce pic de courant étant donnée que 5µs est une durée ridicule : le mosfet s'en fichera totalement comme tous les autre composants..

[surfbreizh]

Moi non plus, je dirais. Le pic est vraiment très court. C'était aussi l'origine de ma question. Faut il en tenir compte? Car c'est pas très propre de commuter un tension direct sur une capacité..

Mais force de réflexion et de discussion avec vous, j'ai peut être trouvé une solution de cette mise sous tension par connexion directe (plugin). J'ai déplacé le système de commutation du courant du côté source de tension. En réglant correctement C5 et R4, on peut même prévoir un délais si le contact S1, S2 et GND ne se fait pas en même temps :



Je rappelle que les switch représente la connexion entre le circuit de gauche (sous tension) et celui de droite (à mettre sous tension).

Alors, qu'en pensez vous ?

[Biname]

Salut,

Ce pic de courant me semble dû à C1 de 100nF. Il suffit d'ouvrir le circuit 'après lui' sur LTSpice pour vérifier.
Il est possible de poster des fichiers .Asc de LTSpice ici, il suffit de leur d'ajouter l'extension .Txt, MonBeauLTSpice.Asc.Txt par exemple. On pourrait ainsi tester sans avoir à redessiner le schéma.

Il y a aussi l'option UIC de .tran

UIC: Use Initial Conditions. Skip the D.C. operating solution and use user-specified initial conditions. Normally, a dc operating point analysis is performed before starting the transient analysis. This directive suppresses this initialization. The initial conditions of some circuit elements can be can be specified on a per-instance basis. Extra Hint!

Biname

[DAUDET78]

Pas besoin d'une usine à gaz .......

[bobflux]

Note que si le machin à alimenter a un régulateur en entrée, tout le dispositif peut être remplacé par :

- Une capa "high-ESR" à la place du 100µF (genre un aluminium de 22u de base)
- Et le régulateur derrière... et c'est tout.

[DAUDET78]

Note que si le machin à alimenter a un régulateur en entrée, tout le dispositif peut être remplacé par :

ouais ... ouais ....
Sauf, (ici, on sait pas !) que si c'est pour une insertion "à chaud" d'un connecteur, le courant crête risque, à la longue, de détruire le contact.
Il y a des circuits intégrés "étudiés pour"

[bobflux]

Oui le hotplug c'est pas terrible pour les contacts.

Dans le cas que je cite (capa High-ESR en entrée puis régulateur) c'est le régulateur qui sert de limitation de courant. Bien sûr, ça ne marche pas avec un régulateur trop gros...

Aussi, en général on aura une ferrite en entrée.