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ampli BF classe D



  1. #1
    lyderic

    ampli BF classe D


    ------

    bonjour
    je suis actuellement en train de réaliser un ampli BF de classe D.
    J'ai déja réalisé une parti du montage : j'ai mon signal PWM, j'ai créé mon décalage pour les signaux de commande du pont en H.
    Cependant mon pont en H ne fonctionne pas correctement et je ne vois pas pourquoi!!!
    J'utilise des transistors MOSFET IRF9630 et IRF 630 relié par paires.
    Lorsque je reli mes MOSFET a mes signaux de commande, j'observe une chute de tension de commande et l'amplitude de mon signal entre les 2 paiers de MOSFET est très faible.
    Je pense que les MOSFET consomme trop et tire sur la tensoin...?

    Mon montage est alimenté en +12V 0V -12V
    Le pont en H doit me permettre d'obtenir une puissance de 15W
    J'ai un schéma actuel de mon montage (donc non fini)
    La je n'ai plus aucune idée...

    -----

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  3. #2
    Jean.Marc

    Re : ampli BF classe D

    Bonjour
    es tu sûr que le circuit de commande ne cause aucune conduction simultané des transistors haut et bas du même côté? Même lors de la mise en marche de l'alimentation, quand la tension monte?
    Jean-Marc

  4. #3
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    J'ai créer un décalage de 2us entre mes signaux de commande. D'apès la doc du IRF9630 le delai de changement d'état est de 400ns et celui du IRF630 du 170ns
    donc normalement avec mes 2us secondes je suis bon???
    [IMG]C:\Documents and Settings\Lydéric\Bureau[/IMG]

  5. #4
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    J'ai créer un décalage de 2us entre mes signaux de commande. D'apès la doc du IRF9630 le delai de changement d'état est de 400ns et celui du IRF630 du 170ns
    donc normalement avec mes 2us secondes je suis bon???
    Mes fronts sont bien raides. Lorsque je branche ma 1ere paire de MOSFET mes front s'arondissent un peu et lorque je branche la 2nd paire mon signal de commande est encore déformé. J'ai un décalage de 2us entre mon état bas et mon état haut... chose qui n'était pas présente lorque mon pont n'était pas connecté.
    a quoi cela peut être du???

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    polo974

    Re : ampli BF classe D

    Les mosfets de puissance ont une capa gate/drain assez importante.
    Par l'effet Miller, cette capa est "multipliée" de façon assez costaud.

    Donc il faut que la commande des mosfets puisse fournir un courant non négligeable pour commuter rapidement le mosfet, ce dont est incapable une porte mos genre cd4000 par exemple (une mise en // de 6 ou 8 portes peut arranger, mais c'est pas le top).

    La puissance dissipée dans les mosfets risque d'augmenter dangereusement si le temps de commutation de ceux-ci se prolonge trop...

  8. #6
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    jai un signal de commande avec des fronts correct sauf que j'ai un probleme au niveau de mon temps mort entre les commutations des MOSFET. on m'a dit qu'il fallait faire un temps mort entre les commande des MOSFET. sais-tu comment je peux le réaliser?
    j'ai actuellement ca comme signaux de commande mais je pense que ces derniers me cré un court circui...
    Images attachées Images attachées  

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  10. #7
    invite03481543

    Re : ampli BF classe D

    Salut,

    Polo974 à raison, la commande des Mos doit être rapide et nécessite un étage intermédiaire pour accélérer la charge de la capa de gate.
    La charge en Coulomb est caractérisée dans la datasheet et c'est elle qui doit être prise en compte pour évaluer le courant de charge nécessaire en fonction du temps de commutation souhaité (I=Q/t).

    Il serait bien que tu puisses poster le schéma de ton montage.

  11. #8
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    oui c'est pas faux
    voila mon schéma actuel, le filtre a l'intérieur du pont en H n'est pas encor réalisé.
    Images attachées Images attachées  

  12. #9
    polo974

    Re : ampli BF classe D

    L'attaque des Q1Q2 et Q3Q4 est sauvage ou bien il y a mélange des polarités des transistors.
    En tout cas si j'étais eux je serais déjà mort, car 12V sur 2 VBE, ça fait beaucoup...

    C'est la conduction simultanée des mos Q5Q8 et Q7Q9 qu'il faut éviter, ce qui n'est pas le cas ici...
    La commande de Q5 doit donc être différente de celle de Q8, idem pour Q7 et Q9.

    Prévoir une contre réaction pour assurer une linéarité de l'ampli...

  13. #10
    lyderic

    Question Re : ampli BF classe D

    mes transistor npn et pnp survivent bien
    as tu une idée de comment eviter ma conductivité?
    http://f4eru.free.fr/robot/pont.pdf
    jai trouver ce schéma que j'ai testé. il fonctionne parfaitement pour le demi pont mais lorsue je test avec le pont entier j'ai à nouveau ma conduction simultané.
    Y a t il un moyen pour contrer cette conduction simultanée sans pour autant séparer mes signaux de commande??

  14. #11
    Jean.Marc

    Re : ampli BF classe D

    Il y a toujours une aberration non expliquée sur le montage. Les 2 transistors bipolaires montés comme ça doivent cramer à l'instant de la mise sous tension. Il y a sûrement une erreur dans le schéma. Normalement pour faire un push-pull ce sont les 2 émetteurs qu'on relie ensemble, et qui constituent la sortie. Le collecteur du NPN va au +12V et celui du PNP va à la masse.
    Mais même en corrigeant de cette façon, je ne vois pas où se trouve le circuit qui assure le décalage de 2 µs, puisque les 2 transistors mos ont leurs gates reliées ensemble, ce qui exclut de les commander à des instants différents.
    Je crois deviner que le circuit qui se trouve entre la génération du PWM et les transistors est destiné à créer ce retard? Dans ce cas je comprends:
    Ce n'est pas un demi-pont par rapport à l'autre qu'il faut décaler, mais bien la commutation du transistor du bas par rapport à celui du haut dans le même demi-pont. Ceci suppose un circuit logique à 2 sorties pour commander séparément les transistors d'un demi-pont, et le même pour l'autre demi-pont.
    Jean-Marc

  15. #12
    invite03481543

    Re : ampli BF classe D

    Salut,

    ce qui sauve les bipolaires c'est le courant limité de la porte logique qui fait que la tension vue par la jonction BE est faible mais à ce régime ça ne va pas durer éternellement...

    Le montage tel qu'il est là ne me choque pas plus que ça (hormis qu'il manque des résistances de limitation de courant dans le commun des bases des bipolaires.

    La capa de gate se charge par le PNP et se décharge par le NPN.
    Si on avait un PNP dans le bas et un NPN dans le haut, la commande serait moins bien adaptée.
    Avec des portes logiques en Cmos, le mieux est encore d'utiliser des petits Mos à l'image d'un circuit de sortie d'un CD4049 par exemple en plus costauds.

    Le soucis majeur ici est que les temps de transitions ne sont pas corrects entre les mises en actions des 2 demi ponts.
    Les temps de commutations des bipolaires sont trop faibles compte tenu du manque de "punch" des commandes ce qui provoque des recouvrements entre les commandes des 2 ponts, et donc des courants très importants dans les Mos.

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  17. #13
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    bonjour merci de vos idées. sur laes bases de mes transistors j'ai rajouté des résistances de 105ohms...
    pouvez vous me dire comment je peux réaliser le temps de déclage entre la commutation de mes MOSFET dans mon pont en H?
    merci

  18. #14
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    Jean marc oui tu as raison le circuit entre mon PWM et mes transistor est déstiné a créé ce délacale. ceux sont 2 monostables 4538 qui me cré une impulsion de 2us pour décaler la commutation des mes MOSFET.
    docn si j'ai bien compri cette partie du montage est bon. mais il faux que je cré un décalage entre mes paires de MOSFET.
    si vous avez des idées sur comment le réalisé je suis preneur
    merci a vous

  19. #15
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    j'ai modifier mon schéma comme ceci. maintenant lorsque j' un 0L sur mon canal P de ma 1ere branche, j'ai un 1L sur le canal N de la branche opposé et inversement.
    ainsi jai un décalage de 2us entre mes 2 signaux de commande.
    cependant j'ai toujour un probleme sur mon drain, celui ci ne passe pas de 0L a 1L et inversement. avez vous des idées pour m'aider???
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  20. #16
    Jean.Marc

    Re : ampli BF classe D

    Le dessin n'est pas assez lisible. Peux-tu l'améliorer?

  21. #17
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    voila mon schéma en meilleur qualité il est vrai. avec ce montage tel qu'il est réalisé, il n'y a plus de cross conduction au niveau de mes transistors.
    Mais lorsque je place ma sonde sur le drain j'ai une tension qui varie entre 12V et 10V, a aucun moment je ne vais jusqu'à 0V.
    La je suis en we mais je viens tout de meme et je testerai tout ce qu'on peut me dire pour m'aider.
    merci a vous
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  22. #18
    Jean.Marc

    Re : ampli BF classe D

    Il faudrait voir les oscillogrammes. La tension ne descend pas : peut-être n'a t'elle pas le temps de descendre dans la durée du cycle de découpage à cause de la lenteur de la commutation?

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  24. #19
    polo974

    Re : ampli BF classe D

    Bon, on reprend depuis le début.
    1. les circuits monostables, c'est bien mignon, mais il faut lire la doc et de toute façon combiner les sortie avec l'entrée, bref, on vire.
    2. l'attaque des mos de puissance maintenant, le plus simple est de mettre à chacun un étage push-pull (classe b bipolaire collecteur commun donc ampli en courant), c'est à dire pnp au plus, npn au moins, collecteurs aux alims, émetteurs reliés à la gate du mos, bases reliées à la commande.

    Donc avec 2 ci quadruple nand, 2 R (1k) et 2 C (1nF), à partir du point nommé "signal PWM", ça roule.(voir schéma joint (quand validé))

    Il y a 2 branches de 4 nand à suivre, la branche du haut retardent un front, la branche du bas l'autre, il en résulte les signaux nécessaires à piloter les gates des 4 mos de puissance (via un push-pull). Là où j'ai dessiné les entrées reliées, on peut en mettre une sur 2 au + (plus long à dessiner...).

    On pourrait économiser une ou 2 portes, mais ce serait moins "beau" et comme elles sont là...

    Nom : cmd H.gif
Affichages : 372
Taille : 3,0 Ko

  25. #20
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    polo974 merci pour ton aide car en effet c'est beaucoup plus simple avec ta méthode qu'avec la mienne. les signaux sont nickel.
    j'ai une question "bete" le montage push pull il faut que je le mette sur les 4 commandes des MOSFET ?
    je pense que oui mais a force de travailler sur mon montage je doute !!!
    merci de ton aide

  26. #21
    polo974

    Re : ampli BF classe D

    Citation Envoyé par lyderic Voir le message
    polo974 merci pour ton aide car en effet c'est beaucoup plus simple avec ta méthode qu'avec la mienne. les signaux sont nickel.
    j'ai une question "bete" le montage push pull il faut que je le mette sur les 4 commandes des MOSFET ?
    je pense que oui mais a force de travailler sur mon montage je doute !!!
    merci de ton aide
    Eh oui, comme chaque gate à une commande à part...
    Au fait, en passant:
    • Ng gate canal N branche gauche du pont en H
    • Nd gate canal N branche droite du pont ...
    • Pg gate canal P branche gauche du ...
    • Pd gate canal P branche droite ...
    Et chacun à travers donc un push-pull.

    Fais-nous voir ton schéma (si possible en png ou gif) final...

  27. #22
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    re merci encore. pour le Ng, pg... j'avais compri mais merci quand meme.
    le schéma donne ceci. je le réalise actellement et je te redis comment cela évolue.
    ps : je n'ai pas encore réaliser le filtre dans le pont en H. je préfère attendre que le bon fonctionne correctement avan de le metre en place...
    UN seul probleme a la fois c'estplus simple

    dsl je l'enregistre en png mais quand il arrive sur le forum il passe en jpg... bizarre
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    Dernière modification par lyderic ; 02/07/2007 à 13h48.

  28. #23
    polo974

    Re : ampli BF classe D

    T'es vraiment fâché avec les push-pull, toi, hein (au moins dans le schéma)...

    C'est ça le bon schéma (résistances en option)!!!
    le 2222 en haut et le 2907 en bas...
    et ça pour chacun des mosfets

    Et puis, bon à part l'aspect "boitier métal, époque guerre froide", il y en a d'autres...

  29. #24
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    bonjour ou bonsoir a tous
    désolé de n'etre pas venus pendan un moment mais lentreprise ou j'effectue a déménagée, donc cartons et tout ce qui va avec... bref
    jai continuer sur mon schéma é l'est modifier, améliorer grace a vous et vous en merci.
    aujourd'hui mon pont en H fonctionne, ils "oscille" a ma fréquence d'horloge.
    je vous avous que je voir fonctionner ainsi ma réjouit !!!
    cependan mon pont en H ne me donne qu'une puissance de 3W etil me faudrais 15W avez vous une ou des idées ???

    Voici mon schéma actuelle

    polo974 merci de ton aide c'est a peu près le schéma que j'ai réalisé mais losque je met les résistances entre les push pull et les mosfet cela me cré une baisse du signal (pourtant c'était des résistances de 470ohms)...
    donc la je vais continuer mes essais
    et merci encor
    Images attachées Images attachées  

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  31. #25
    chatelot16

    Re : ampli BF classe D

    pourquoi tu ne met pas des vrai push pull comme te montre polo974 : ca marche trés bien et tu n'a pas a choisir le courant de base

    avec tes push pull a l'enver si tu choisi des courant de base trop faible ca ne marche pas si tu choisi trop fort les transistor seront saturé et auront des temps de commutation trop long et il y auras conduction simultané

  32. #26
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    Je suis content mon pont en H fonctionne
    maintenant il me sort 50W, mais il ne m'en faut que 15 donc je n'est plus qu'a améliorer mon filtre qui la ne filtre plus "rien"..
    merci de vos conseils

  33. #27
    polo974

    Re : ampli BF classe D

    Citation Envoyé par chatelot16 Voir le message
    pourquoi tu ne met pas des vrai push pull comme te montre polo974 : ca marche trés bien et tu n'a pas a choisir le courant de base

    avec tes push pull a l'enver si tu choisi des courant de base trop faible ca ne marche pas si tu choisi trop fort les transistor seront saturé et auront des temps de commutation trop long et il y auras conduction simultané
    Merci chatelot16, j'avais la nette impression de prêcher dans le vide sur ce coup...

  34. #28
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    Citation Envoyé par polo974 Voir le message
    Merci chatelot16, j'avais la nette impression de prêcher dans le vide sur ce coup...
    désolé de t'avoir donné cette impression. en fait quand j'ai poster mon schéma, j'étais chez moi et n'avais pas vu ton article avant c'est pour cela.
    Je m'en excuse

  35. #29
    lyderic

    Re : ampli BF classe D

    bonjour a vous
    j'ai bien modifier mon schéma maintenant et avancer dans mon projet, bien que j'ai eu beaucoup de modification a faire tels que la fréquence d'horloge à 210kHz, les nouveaux signaux de commande et la mise en place du montage push pull ci-dessus. Donc grace a vous j'avance!!! merci

    Comme signaux de commandes des transistors Mosfet j'ai la photo ci-jointe.
    Le temps de décalage est ici environ 600ns et d'après les docs techniques des IRF 9630 (400ns) et IRF 630 (170ns), ils est suffisant. j'ai aussi pris en compte le temps RC autour des mosefts (RC de 55ns environs) soit 455ns <600ns.

    Lors du des mesures en sortie de push pull j'ai constaté des signaux "parasites" (cf : photo). savez vous a quoi ils peuvent etre duent??
    demin je testerai en branchant mon pont (sans le filtre car il n'est pas bon)
    Images attachées Images attachées

  36. #30
    polo974

    Re : ampli BF classe D

    Citation Envoyé par lyderic Voir le message
    ...
    Lors du des mesures en sortie de push pull j'ai constaté des signaux "parasites" (cf : photo). savez vous a quoi ils peuvent etre duent??
    demin je testerai en branchant mon pont (sans le filtre car il n'est pas bon)
    Salut, apparemment, c'est le signal du haut qui "bave" sur celui du bas.
    Eh oui, on est dans le domaine de la radio, il est fort probable que la masse du scope n'était pas branchée "au mieux", c'est à dire chaque sonde sa masse, avec le fil le plus court possible (facile à dire, difficile à faire, je sais...).
    Donc un signal à la fois pour voir si c'est le scope (sondes et masses incluses) ou le montage.

    Mais si le montage est un peu "ficèles en balade", il peut très bien y avoir assez d'effets selfiques associés au capas parasites pour résonner...

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