Précharge condo

[leop182015]

Bonjour à tous,

Je travaille actuellement sur un projet dont le but est de but est de concevoir un banc de test pour valider ou non un pont de puissance (onduleur 8,5 kVA)
Je me penche aujourd'hui sur la précharge, constituée d'une résistance de 100 ohm et de 4 condensateur 360µF (=1 condo de 1440µF) montés en parallèle à la résistance
Une fois le condensateur chargé un contact vient shunté la résistance (j'estime qu'un schéma n'est pas nécessaire )
J'ai donc une constante de temps de 1,44 s
J'ai lu sur plusieurs site, notamment ici , qu'on pouvait estimer un condensateur chargé à 5T.
Le problème est que j'ai une tension assez élevée et un courant qui monte à 3.5A durant la phase de précharge, et il me semble que 7.5s me parait être un temps trop long pour soumettre la résistance à ce courant

La question est donc la suivante : à partir de quel moment estimez-vous que le condensateur est suffisamment chargé pour court-circuiter ma résistance ?
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[Deedee81]

Bonjour,

Bienvenue sur Futura.

Je vais déplacer en électronique où ce sera mieux placé il me semble.

[antek]

Je me penche aujourd'hui sur la précharge, constituée d'une résistance de 100 ohm et de 4 condensateur 360µF (=1 condo de 1440µF) montés en parallèle à la résistance
Une fois le condensateur chargé un contact vient shunté la résistance (j'estime qu'un schéma n'est pas nécessaire )
J'ai donc une constante de temps de 1,44 s
J'ai lu sur plusieurs site, notamment ici , qu'on pouvait estimer un condensateur chargé à 5T.
Le problème est que j'ai une tension assez élevée et un courant qui monte à 3.5A durant la phase de précharge, et il me semble que 7.5s me parait être un temps trop long pour soumettre la résistance à ce courant

La question est donc la suivante : à partir de quel moment estimez-vous que le condensateur est suffisamment chargé pour court-circuiter ma résistance ?

- en série
- mon résultat est 0,144 s
- le courant (3,5 A ?) s'établit à l'instant où la tension est appliquée au RC série, puis décroit de façon exponentielle
- donc au pif à 3T c'est largement suffisant (charge du condensateur à environ 98% ?)
- si on te demande de justifier il faut faire les calculs de courant en connaissant la résistance interne du condensateur, peut-être même son courant de fuite

[leop182015]

Ah mince effectivement erreur de ma part, 0.144 s RC.
Ca semble correct ?
Si c'est le cas 5T donne 0.72s , c'est rapide pour une précharge non ?

j'ai 3,5A pour 100ohm multipliée par ma tension nominale, c'est comme ca que j'ai déduit le courant

oui 3T donne quelque chose comme ça, quasiment égale à la valeur pour 5T
pour la résistance interne je n'en sait rien, elle est mesurable de toute manière ?
et je vois pas vraiment quels calculs appliquer

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Il y a plusieurs paramètres à vérifier :
- que ces 3.5 A (transitoires) ne vont pas dégrader le condensateur : il faut vérifier dans la datasheet que le courant de pointe max admissible est >3.5 A -- ca devrait être ok ;
- que la puissance dissipée dans la résistance ne va pas l'endommager. L'énergie totale dissipée vaut 0.5*C*E² (avec E la tension de charge finale). La puissance maximale dissipée vaut E²/R, la puissance moyenne dissipée (supposant une charge en une durée tau - estimation conservative) vaut alors E²/2R. Il conviendrait de choisir une résistance capable de dissiper E²/R (même si une résistance de calibre deux fois inférieur pourrait probablement convenir - à vérifier dans la datasheet).

A partir de quel moment estimez-vous que le condensateur est suffisamment chargé pour court-circuiter ma résistance ?

Une durée de 3 à 4 tau, voire moins devrait convenir (Il n'est a priori pas utile d'attendre plus : les variations de tension du bus DC devraient avoir plus d'influence sur le courant que le résidu d'exponentielle).
Le courant décroitra ensuite en fonction des diverses impédances du montage, qu'il est a priori difficile de quantifier. L'ESR du condensateur jouera (encore qu'elle est probablement faible étant donné le calibre des composants envisagés), de même que l'impédance de la source d'alimentation et celle du câblage.
L'ESR du condensateur peut être mesurée au pont d'impédance, une valeur approchée (et généralement sur-estimée) est normalement donnée dans la datasheet.


J'imagine que tu es conscient que 1500 µF chargés à 350 V représentent un risque important : on considère généralement que le risque est réel à partir de 10 J (sous > 100 V). Ton banc de capa stocke près de 100 J !
Sans doute un système de décharge (actif) des condensateurs est-il prévu pour protéger l'utilisateur après disparition de la source d'alimentation.

[leop182015]

L'intensité de 3.5A ne sera appelée qu'un court instant de toute manière, donc la puissance que la résistance est supposée dissiper ne sera qu'instantanée ?
Impossible de mettre la main sur la datasheet des condo.. je sais simplement que ce sont des 360µF 500V,
et je n'ai encore fait aucun choix pour la résistance, j'ai simplement repris la valeur de la résistance installée dans le convertisseur de base (celui où le pont est intégré) ; donc 100 ohm
Pour la décharge, celle-ci se fera avec une résistance. Le banc devra être qualifié IP2X de toute manière

[Antoane]

Il faut prendre en compte la puissance max dissipée - fut-elle très transitoire - dans le dimensionnement de la résistance. Cette puissance peut généralement être (très) supérieure à la puissnace moyenne dissipable, cf. datasheet.
Il faudra prendre en compte l'énergie totale dissipée d'une manière ou d'une autre. Suivant les spécifications des résistances éligibles, ce pourra être via un graphique d'impédance thermique en fonction du temps, via une spécification en surcharge, ou autre.

[leop182015]

La puissance max serait de 1,2 kW lors de la précharge, cela implique une résistance 1200W ... ? J'avoue être perdu à ce niveau là, je m'attendais à une petite résistance de ce type (voir en dessous ) que j'ai pu utiliser pour la précharge d'un pont de 3kW.

[Antoane]

Non : il est possible de surcharger transitoirement la résistance, la surcharge max. admissible est donnée dans la datasheet.

Exemple :
https://www.mouser.fr/new/ttelectronics/tt-WPRT/ peut dissiper 5 fois sa puissance nominale pendant 5 s
http://www.te.com/prodimages/pdf/THS-1006.pdf peut dissiper 25 fois sa puissance nominale pendant 1 s, 5 fois pendant 5s, etc (cf. figure en dernière page)
http://www.ttelectronics.com/themes/...verload_AN.pdf : de 5 à 10 fois la puissance nominale

[leop182015]

L'intensité de 3.5A ne sera appelée qu'un court instant de toute manière, donc la puissance que la résistance est supposée dissiper ne sera qu'instantanée ?

C'est ce que je voulais dire tout à l'heure, bien entendu prendre en compte la puissance max mais je ne savais pas dans quelles mesures

Donc pour faire le point, une résistance de 100 ohm capable de supporter X fois Pmax (que je définirais), utilisée durant une période 3T< t <4T ; et de cette manière je m'assure du bon fonctionnement de la précharge ?