Bonsoir !
Voici ma réponse à vos explications. N'hésitez pas à me dire si je me trompe.
• Les transfos que je souhaite mette en parallèle sont parfaitement identiques ils viennent tous d'onduleurs APC Back-UPS 500. Je n'ai pas mesuré les tensions de ces transformateurs pour voir si elles sont strictement identiques ou non. Je le ferai mais il n'y a pas de raison ?!On ne peut mettre en parallèle que les enroulements strictement identiques : si l'un des enroulements a une tension un peu plus élevée que l'autre, il va débiter dedans. Pour éviter cela, on ne met en parallèle que les enroulements que l'on sait identiques car appartenant à un même transfo. Par exemple les deux enroulements 6V de tes transfos 2*6V.Pour cela je compte faire une commutation des enroulements car vu la puissance il faudrait des ballasts énormes. Je compte procéder avec un assemblage de 4 transformateurs :
- 1 transformateur de 400VA 15V
- 3 transformateurs 200VA 2*6V
Les transformateurs :
Je souhaite faire un mélange série/dérivation. Un schéma commenté vaudra beaucoup mieux qu'un paragraphe !
Pièce jointe 259966
Voilà le principe :
- Alim 1 :
• Soit 15V (TR4)
• Soit 21V (TR4 + TR3(1)) grâce au relais A
• Soit 27V (TR4 + TR3(1+2)) grâce aux relais A et B
• TR3 étant moins puissant que TR4, si je souhaite 21 ou 27 V avec une puissance conséquente, je sacrifie l'alimentation symétrique et je connecte TR2(1) et/ou TR2(1+2) en parallèle sur TR3. Pour cela je commande manuellement les relais E et F avec un interrupteur.
- Alim 2 (partie symétrique) :
• Soit 12V (TR2)
• Soit 18V (TR2 + TR1(1)) grâce au relais C
• Soit 24V (TR2 + TR1(1+2)) grâce aux relais C et D.
J'espère que jusque là c'est compréhensible.
Ton transfo 15V-400VA peut sortir ~27A. Ceci ne signifie pas que ton alimentation de labo pourra sortie 27A en courant continu, et ce à cause de la conversion AC/DC. Deux effets sont conjugués :
- la conversion AC/DC en elle-même : ton transfo est capable de sortir 400VA, donc 27A sous 15Vrms ; mais après redressement, tu as ~22Vdc. Or, 400W sous 22V, c'est loin de 27A ;
- le courant absorbé par un redresseur à diodes n'est pas sinusoïdal mais constitués de pointes séparées de 10ms. Je ne sais pas comment le prendre en compte ; ici : Schéma alimentation symétrique. zenertransil conseillait de se limiter à une puissance (en W) en sortie du redresseur de l'ordre de la moitié de la puissance (en VA) du transfo, donc ici : 200W, soit une dizaine d'ampères sous 2V
Donc ça peut fonctionner si les tensions sont strictement identiques ?
• Effectivement pour le courant de sortie après redressement j'ai tout faux :-/ Donc si je reprends, 400W / 22V = 18A
• En revanche je suis d'accord avec toi sur le fait que les diodes absorbent des pointes de courant, mais ramené à un courant moyen à mon avis il ne faut pas tenir compte de cela. Dans les alimentations de labo de bonne marque, une alimentation vendue pour 100W DC est souvent équipée d'un transformateur 120 VA pour compenser les pertes dans la régulation. Après peut-être que je me trompe mais je n'y crois pas trop. Autre exemple, un transformateur donné pour 400 VA comme le mien peut très bien fournir un courant de disons 30 A pendant une seconde. Donc il encaisse facilement les pointes de courant demandées par le redressé toutes les 10ms.
Oui c'est noté. La masse de sortie de mon alim auxiliaire doit-être raccordée à la masse de l'alimentation. Je relie donc la masse du LM317 après le shunt ou avant ?→ Est-ce une bonne idée ? Du coup je peux supprimer U1B, R10, R11 et R12 ?• Alimentation des AOP :
Les trois transformateurs identiques possèdent chacun une sortie 18 V. Je compte donc redresser ce 18 V afin d'alimenter un LM317 pour obtenir le 12 V nécessaire aux AOP. Je ferai donc une alimentation 12 V pour l'alimentation positive, et une alimentation 12 V pour l'alimentation négative de façon à bien séparer les deux alimentations.
Attention aux problèmes de masse : il faut que ce 12V soit référencé au 0V de l'alim.
Un 7812 ou LM317 peut faire l'affaire dont la broche de masse est reliée au 0V de sortie.
Non je n'ai pas besoin de la définir précisément : donc pas de résistance variable. Par contre 18k ce qu'est pas standard si je ne m'abuse. Que puis-je prendre comme valeur ? 15k ça fait faible... Ou alors 15k + 2.5k ?As-tu vraiment besoin de définir précisément la tension de sortie max ?• Dimensionnement des composants :
- Tension de sortie max :
R17=R16*(Vout/Vref-1)
R17=4700*(30/6.2-1)
R17=18k
→ Est-ce que je peux remplacer cette résistance par un potentiomètre de précision afin de régler pile poil la bonne tension ? Si oui comment le câbler ?
Pour des raisons de stabilité, il est déconseillé d'utiliser ici une résistance variable.
• Je vais utiliser des diodes Schottky pour le pont de diode, ça sera bien plus simple : j'en ai qui vont sur dissipateur comme ça pas de chauffe excessive.2000µF/A est une règle simple, à utiliser quand on ne veut pas se fatiguer. Ici, plus la valeur sera grande plus la régulation sera propre et plus l'excursion de la tension de sortie sera élevée. La tension de sortie max est égale à sqrt(2) fois la tension de sortie rms des transfo moins :- C6, si on prend 2000uf / A :
C6=2000*25
C6=50 000uf
:-O C'est énorme ! Est-ce vraiment utile de mettre une aussi grosse capacité ? Je suppose que oui mais bon...
- la tension perdue dans le pont de diodes (2*Vf~1,4V) ;
- l'ondulation de la tension due au filtrage non idéal (pas infini) ;
- le drop-out minimal du régulateur, c'est à dire la tension minimale pouvant être perdue dans le transistor (1,7V en l'absence de D1).
Tu as donc une variables de contrôle à définir en fonction de la tension des transfos et la tension max que tu veux avoir en sortie.
L'ondulation peut approximativement s'exprimer par :
avec f=50Hz, Iout le courant de sortie de l'alim et C la capa de filtrage.
Sachant qu'en utilisant des diodes Schottky à la place de diodes au silicium dans le pont redresseur, tu gagnes ~1V dans le pont de diodes.
Si j'applique la formule avec une capa de 40000uf et un courant de sortie de 20A (très optimiste) ça donnerai ça ? (C en microfarad je suppose ?)
Uondulation = (2*20) / 40000*50
= 40 / 2 000 000
= 0.00002 V
Hum soit la capa est largement surestimée, soit erreur dans mon calcul
Déjà première modification, étant donné que le courant max sera au mieux de 20 A, on peut refaire le calcul même si il n'y a pas grand chose qui change.Par exemple.- R9 :
Quelle est la meilleure façon de réaliser cette résistance ? Plusieurs résistances de puissance en // ?
J'aurais tendance à conseiller d'éviter les résistances bobinées (forte inductance parasite), mais ca n'a pas l'air de géner Tropique, je doit avoir raté un passage... Mieux vaut à mon avis éviter les résistances à couche carbone (faible stabilité thermique).
On trouve également en vente des résistances prévues pour cette application, ce sont des shunts de mesure de courant. Mais ça peut être cher...
R=U/I
R=0.5/20
R=0.025 ohms
Les résistances bobinées je trouve que c'est laborieux à réaliser alors si je peux éviter... J'ai des résistances de 0.1 ohms. En mettant 5 de ces résistances en parallèle j'ai bien 0.02 ohms. Tu penses que c'est jouable ?
Donc si je mets 5 transistors 2N3055 avec un courant de sortie de 20 A... Chaque transistor va devoir faire "passer" 4 A. A priori d'après ce que j'ai lu le gain des 2N3055 varie de 20 à 70. Si on prend 40 ça donne :Il faut que le courant de collecteur de Q5 soit supérieur (avec la marge idoine) au courant max de sortie divisé par le gain de Q1 à Qn.- Q5 : "Doit fournir un courant de base suffisant aux transistors Q1 à Qn"
→ Le BD140 suffit-il ?
Ibase = 4 / 40
Ibase = 0.1 A
→ 100 mA * 5 transistors
→ 500 mA
Le BD140 est donné pour 1,5A sur le datasheet. Donc c'est ok il y a de la marge ?
On utilise la tension Aux (12V) ou alim (~38V)Peu importe sa référence, il faut que son courant de collecteur soit supérieur à Vin_max/(R8+R5) et sa tension Vce_max supérieure à la tension d'alim max de l'étage de puissance.- Q3 : "Même remarque pour Q3"
→ Le BC546 convient-il ?
Ic = 38 / (470+680)
Ic = 30 mA
Le BC546 supporte 100mA en Ic donc c'est ok
R5 < (Vin_max - Valim_AOP) / Ib_Q5Il faut que R5<(Vin_max - Valim_AOP) / Ib_Q5, avec Ib_Q5 le courant de base de Q5, égal au courant nominal de l'alim divisé par ~200 (le gain de Q5 divisé par le gain de Q1 à Qn, avec de la marge)- R5 : "R5 peut être dimensionnée de façon à réduire sa dissipation"
→ C'est à dire ? Je peux laisser 470 ohms ?
R5 < (38 - 12) / 20/200
R5 < 26 / 0.1
R5 < 260 ohms
J'ai tout donc ? Donc ici on pourra prendre 200 ohms ?
MdrJe ne sais pas ; tu verras après les premières explosions.→ Y a t-il quelque chose d'autre à modifier ?
Ok je pense utiliser en capteur des diodes schottky vu que j'en ai qui se montent facilement sur dissipateur. En revanche vu que la chute de tension d'une schottky est moins importante ça n'est peut-être pas la meilleure solution ?Un Thermal shutdown, c'est :• Thermal shutdown :
Pour protéger les transformateurs et les transistors d'une surchauffe, je veux équiper l'alimentation avec deux thermal shutdown :
- Un sur le dissipateur des transistors de sortie
- Un sur un transformateur
En revanche j'ai beau regarder les schémas proposés avant, je ne comprends pas le fonctionnement. Peux-tu me proposer un schéma clair avec réglage de la température de coupure par potentiomètre ?
- un capteur : un truc qui convertie une température en tension (thermistance, diode, transistor, JFET, AOP.... en fait, un peu n'importe quoi) ;
- une température de référence : une tension de référence, par exemple générée à partir d'une tension connue avec un pont diviseur ;
- un comparateur ;
- une interface entre la sortie du comparateur et le circuit de l'alim.
Il y a des schémas un peu partout sur ce fil. Tu as un schéma fonctionnel sous la main avec un réglage du seuil par potar ? Avec led qui s'allume quand c'est en protection en bonus ?
Dac,Oui.• Commutation des enroulements :
J'aimerai bien que la commutation des enroulements en série se fasse automatiquement. J'ai donc pensé à un AOP en comparateur (avec un petite hystérésis ?) qui compare la tension de sortie de l'alimentation avec une référence ?
C'est ok ce schéma ? Est-ce que ça va fonctionner avec ma gamme de tension ? Il y a assez d'hystérésis ? Désolé pour toutes ces questions mais niveau calcul avec les AOP je suis pas très à l'aise.
J'ai bien compris mais si je veux rester avec un gain de 1V/A (sachant que mon shunt, si il est bien calculé, présentera à ses bornes 0.5V pour un courant de 20A), l'AOP devra donc sortir 20V pour 20A. Mais si je l'alimente avec 12V c'est impossible. Ma question est donc, puis-je alimenter cet AOP avec une tension de +/- 25V ?Oui, il faut un montage amplificateur amplifiant la tension aux bornes de R9. Si tu veux un gain G (en V/A), il faut utiliser un AOP présentant un gain de G/R9.• Ampèremètre :
Pour mesurer le courant débité par l'alimentation je souhaite utiliser un AOP comme dans le schéma d'origine à 1 A/volt. Mais vu que mon AOP est alimenté en 12V... Il ne pourra pas me sortir 25 V pour un courant de 25 A...
En restant à 1 A/Volt, est-ce que si j'alimente mon AOP directement avec l'alim auxiliaire redressée (26.7 V) ça va fonctionner ? Si oui as-tu un schéma qui correspond à la valeur de mon shunt ?
Oui, mais il faut qu'il n'y ai absolument aucune autre liaison entre les circuit (alimentation des AOP, isolement des radiateurs...).[/QUOTE]• Partie négative de l'alimentation :
Pour la partie négative de l'alimentation tu parles d'inverser le sexe de tous les transistors (donc placer des PNP sur la branche "Négative" de l'alimentation). Mais si je ne souhaite pas faire de tracking, c'est à dire un potentiomètre pour chaque branche (positive et négative), je peux réaliser exactement le même schéma que dans l'alimentation positive ?
Je relie donc le "+" de l'alimentation négative sur le point commun et le "-" de l'alimentation négative sur "-30V" ?
C'est parfait ça m'arrange bien :P
Merci d'avance pour tes explications.
Bonne soirée,
Romain.
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