Redressement synchrone
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Redressement synchrone



  1. #1
    Antoane
    Responsable technique

    Redressement synchrone


    ------

    Bonjour,
    Je cherche à utiliser des MOSFET pour réaliser un redressement commandé (synchrone) : la diode intrinsèque du MOS est mise dans le "bon sens" pour que, lorsque le transistor est bloqué, le redressement se fasse normalement. On ajoute à celà un petit circuit actif qui, lorsque la diode est passante, sature le MOS. On se retrouve alors avec une diode en parallèle avec une Rdson (quelques mohm). Le mos ne conduit pas dans le sens habituel : le courant circule de la source vers le drain.
    Losque la diode est bloquée, le circuit actif bloque le transistor.
    Le but est bien sûr d'obtenir un meilleur rendement (pour des courants relativement élevés ).

    Quelques questions :
    1. Quelle tension inverse tient cette diode, ou plutôt quelle est sa tension d'avalanche ? La tension Vds max suportée par le MOSFET ?
    2. Quel courant If supporte-t-elle ? Le courant Id max du MOS, ou ça n'a rien à voir ?

    Question subsidiaire : mon circuit est-il bon ? On peut remplacer U1:A, R4, R5 et le NPN par un comparateur à sortie en collecteur ouvert ?

    Merci d'avance.

    -----
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  2. #2
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Redressement synchrone

    La pj s'est perdue en route...
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    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  3. #3
    invitea3c675f3

    Re : Redressement synchrone

    Eh oui, c’est comme ça qu’on fait souvent de nos jours.

    Typiquement la diode d’une Mosfet supporte en inverse le même courant que le transistor supporte en direct, d’ailleurs dans la plupart de caractéristiques de Mosfets il y a une rubrique sur cette diode :
    http://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQP44N10.pdf
    Voir ‘Drain to source diode characteristics’
    Comme diode, donc en direct (courant dans le sens Source vers Drain) c’est donc une diode de puissance.
    En inverse, c'est-à-dire dans le sens où travaille normalement le transistor (courant du drain vers la source pour un canal N) la jonction Drain-Source a une tension d’avalanche qui correspond à la tension maximale admissible par le transistor; donc une région où il ne fait pas bon jouer.

    Bien qu'on représente souvent cette diode comme une zener et qu’il soit possible d’utiliser la diode S-D jusqu’à courant de l’ordre du courant max du transistor; la région d’avalanche est au-delà des Maximum Ratings et ne doit donc pas être considérée dans un design sain.

  4. #4
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Redressement synchrone

    Merci pour ta réponse rapide, et désolé pour la mienne qui l'est moins.

    Ca se fait, ça me rassure.

    Par contre, y a t-il une erreur dans mon schéma ? Normalement, les zener D1 et D2 évitent les sur-tensions, sont-elles bien cablées ?
    Y-as t-il d'autres erreurs ?

    Merci.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Je suppose que C2 est connecté au mauvais endroit, ou alors le circuit est plus tordu que ce qu'il semble.
    R2 devrait aller sur la source du MOS.
    Le sens de D2 n'a pas tellement d'importance, ce pourrait également être deux dioddes en anti parallèle.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  7. #6
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Redressement synchrone

    Merci pour ton coup d'oeil avisé.
    rien de tordu la-dedans, si ce n'est cette diablesse de souris qui n'a pas dû cliquer au bon endroit pour cabler C2.

    2 diodes valent mieux qu'une -fut-elle zener-, D2 laisse sa place à deux 1N4148 cablées telles deux sardines à l'huile ayant queue et tête dans leur boite d'aluminium.

    Est-ce qu'il ne faudrait pas ajouter une diode de clamp entre l'entrée - de l'aop et la masse (et mettre R6 sur la "ligne" du moins plutôt que sur celle du plus ?)
    Sans elle, lors de l'alternance négative, l'entrée - du U1:A se retrouve à -17V, Non ?

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  8. #7
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Dans ton schéma d'origine, tu avais mis R6 sur l'entrée alternative, ce qui assurait la protection. Tu peux aussi rendre le circuit symétrique et dédoubler R6.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  9. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Redressement synchrone

    J'ai fais le changement sans m'en rendre compte, R6 reprendra donc sa place sur l'entrée alternative - bientôt sur plaque d'essai.

    Merci de ton aide.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  10. #9
    inviteed62fa96

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonjour,
    Je cherche à utiliser des MOSFET pour réaliser un redressement commandé (synchrone) : la diode intrinsèque du MOS est mise dans le "bon sens" pour que, lorsque le transistor est bloqué, le redressement se fasse normalement. On ajoute à celà un petit circuit actif qui, lorsque la diode est passante, sature le MOS. On se retrouve alors avec une diode en parallèle avec une Rdson (quelques mohm). Le mos ne conduit pas dans le sens habituel : le courant circule de la source vers le drain.
    Losque la diode est bloquée, le circuit actif bloque le transistor.
    Le but est bien sûr d'obtenir un meilleur rendement (pour des courants relativement élevés ).
    Tu as fait là ce qu'on appelle une "diode idéale". Attention à une chose avec ce genre de circuit : il faut que ta détection de courant "reverse" soit assez précise, afin d'être sur de bloquer le MOS quand le courant commence à s'inverser, sinon, pour les faibles courants, tu n'auras plus d'effet 'diode', ça passera !

    L'idéal est de couper le transistor avant même que le courant ne redevienne négatif. Ainsi, pour les forts courants, le MOS est passant, il y a peu d'échauffement, et en dessous d'un certain seuil, il est bloqué, seule la diode est passante avec son drop de 0.6V... mais comme c'est uniquement pour les faibles courants, ça ne dissipe pas beaucoup. L'avantage est que tu es sur que si le courant tente de s'inverser, il sera bloqué.

    Il y a des circuits qui sont dédiés pour faire ça (Linear technology fait ça et appelle ça des OR'ing je crois, mais d'autres doivent appeller ça "ideal diode")

    Sinon, si ton but est juste de faire du redressement, pourquoi faire si compliqué ? Il me semble qu'on peut piloter simplement le MOS avec les signaux du pont de diode : voir fichier joint. Quand une diode est passante, la tension de l'autre bras du pont est suffisante pour activer un MOS en parallèle. Il suffit d'une diode zener et d'une

    Tu peux le simuler avec LTSpice (qui se télécharge sur le site de linear). Tu cliques sur les tensions pour les afficher, sur les pattes des composants pour afficher le courant qui les traverse, en appuyant sur ALT+clic sur un composant, tu affiche la puissance qu'il dissipe, et en cliquant sur CTRL+ le_titre_d'une_waveform_dans_l a_zone_d'affichage, tu affiche sa valeur moyenne.
    Ainsi, tu peux comparer les efficacités de la branche avec diodes et de la branche avec MOSFETs

    Bonnes investigations !

    @+
    Pierre
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  11. #10
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Redressement synchrone

    Bonjour, Merci pour ta réponse.
    Je ne connaissais pas les ORing (ça parait évident ), ils ont l'air intéressants, plus simples et plus acceuillants que mon amat de composants.

    Concernant le schéma que tu proposes, je vois un inconvéniant : la commande de la grille du mos n'est vraiment pas propre, et il faut atteindre que la sinusoïde atteigne une tension assez élevée avant qu'il conduise. Pourtant, c'est au début de chaque demi-période que le courant absorbé est le plus fort (remplissage des capa de filtrage). Par contre il me semble que D2 est à l'envers : on n'atteindra pas plus de 0,7V de Vgs sur M1.
    Par ailleurs, M1, tant qu'on parle de lui, n'est de toute façon jamais saturé : lors de l'alternance positive, il ne vaut mieux pas qu'il le soit (et il ne l'est pas : S et G sont reliées par D5 passante) ; lors de l'alterance négative, Vgs= - 10V, aucune chance de saturer un MOS à enrichissement dans ces conditions !
    Il faut une pompe de charge.


    Concernant mon montage, il pourrait être possible de commander les MOS par une tempo (7ms pour du 50Hz) démarée lorsque Vds devient négative, pour éviter d'attendre que Vds ne devienne positive pour bloquer le transistor.
    On se raproche de plus en plus de l'usine à gaz...


    Une dernière question : est-ce que rien n'empêche d'utiliser un MOS avec grille et source reliées pour faire une diode ? Le mos est un composant rapide, donc pas de problème de ce coté ; le courant Id peut être très élevé sur certaines références ; la reverse transfert capacitance (c'est celle qu'il faut regarder ?) du BUZ11 par exemple est de 65pF (Idmax=30A), tandis que la typical jonction capacitance est de 45pF sur une BYW29 (16A)
    Reste la tension inverse suportée qui n'est pas très forte.

    Bonne soirée.


    PS : merci pour le fichier LTspice, qui m'a fait découvrir un logiciel très interessant.
    Dernière modification par Antoane ; 30/08/2009 à 17h58.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  12. #11
    inviteed62fa96

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonjour, Merci pour ta réponse.
    Je ne connaissais pas les ORing (ça parait évident ), ils ont l'air intéressants, plus simples et plus acceuillants que mon amat de composants.
    Ben pourtant :
    http://www.google.com/search?hl=fr&c...Rechercher&lr=

    Le lien Linear en première place...

    OR'ing c'est un jeu de mots qui veut à peut près dire "OU-age", ou "OU-ation" (le fait de faire un 'ou'), et en même temps, il y a le mot "ring" qui signifie anneau. En effet, on se sert souvent de diodes pour faire des 'ou' avec des alims (alimenter un montage par l'entrée A ou l'entrée B, la plus élevée des deux)

    Bon, en fait, j'ai pas l'impression qu'il y aient d'autres fondeurs qui se soient lancés à faire des diodes idéales...

    Concernant le schéma que tu proposes, je vois un inconvéniant : la commande de la grille du mos n'est vraiment pas propre, et il faut atteindre que la sinusoïde atteigne une tension assez élevée avant qu'il conduise. Pourtant, c'est au début de chaque demi-période que le courant absorbé est le plus fort (remplissage des capa de filtrage). Par contre il me semble que D2 est à l'envers : on n'atteindra pas plus de 0,7V de Vgs sur M1.
    Non, ce n'est pas au début de chaque demi-période que le courant absorbé est le plus fort, c'est quand la tension de la sinus devient supérieure à la tension résiduelle des capas. ET si on a mis des capas, c'est qu'on veut justement que cette tension résiduelle soit non nulle... donc le courant max a lieu APRES le passage par zéro de la sinusoide. Donc... une fois que le MOS est bien saturé.

    Ceci dit, je viens d voir un gros problème, qui invalide mon montage :
    En effet, quand on rajoute une capa, on s'apperçoit qu'il y a un gros problème lorsque la capa est chargée et que la tension de la sinusoïde descend, on a droit à un magnifique courant inverse dans le MOS M2 qui est encore forcé à l'état passant par ce système de contrôle, et qui nous décharge la capa...

    C'est balaud...


    Par ailleurs, M1, tant qu'on parle de lui, n'est de toute façon jamais saturé : lors de l'alternance positive, il ne vaut mieux pas qu'il le soit (et il ne l'est pas : S et G sont reliées par D5 passante) ; lors de l'alterance négative, Vgs= - 10V, aucune chance de saturer un MOS à enrichissement dans ces conditions !
    Il faut une pompe de charge.
    Non : D2 est à l'endroit, elle empèche les tensions Vgs positives et inférieures à 10V pour M1 (qui est un MOS P je le rappelle, donc justement, saturé à -10V...)


    Concernant mon montage, il pourrait être possible de commander les MOS par une tempo (7ms pour du 50Hz) démarée lorsque Vds devient négative, pour éviter d'attendre que Vds ne devienne positive pour bloquer le transistor.
    Nononon ! Le montage marche très bien comme ça (mis à part le pb de courant négatif quand la tension sinusoïdale baisse et que la capa se redécharge dedans...). Pas de tempo à mettre. Mais bon, il faudrait trouver un système pour contrecarer le dernier problème

    Une dernière question : est-ce que rien n'empêche d'utiliser un MOS avec grille et source reliées pour faire une diode ?
    Tu peux... tu te retrouves alors avec le MOS qui est bloqué 100% du temps (puisque Vgs=0), et sa diode en parallèle... mais qui est une diode 'normale', donc avec une Vf=0.6V !

    Du coup, vaut peut-être mieux mettre une diode simple... je veux dire, sans MOSFET intégré


    PS : merci pour le fichier LTspice, qui m'a fait découvrir un logiciel très interessant.
    Trop de la balle LTSpice, il y a plein de fonctionnalités que tu découvriras au fil du temps !

    Le seul problème : ça t'incite à utiliser presque que des composants linear (qui sont haut de gamme et chers) et quand tu bosses pour fabriquer des cartes en grande série, ça devient... un réflexe problématique

    @+
    Pierre

  13. #12
    inviteed62fa96

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par piepr705 Voir le message
    Ben pourtant :
    Ceci dit, je viens d voir un gros problème, qui invalide mon montage :
    En effet, quand on rajoute une capa, on s'apperçoit qu'il y a un gros problème lorsque la capa est chargée et que la tension de la sinusoïde descend, on a droit à un magnifique courant inverse dans le MOS M2 qui est encore forcé à l'état passant par ce système de contrôle, et qui nous décharge la capa...

    C'est balaud...
    Pourtant j'étais pas le premier à avoir eu cette idée :
    http://www.google.com/url?sa=t&sourc...msXSLTs_NueXgA

    Je pense que ça marche très bien si tu ne mets pas de capas de filtrage derrière, mais un PFC. Là, ça doit le faire !

    Il y a aussi la solution suivante :
    http://www.ktverkko.fi/~msmakela/ele.../index.en.html

    Tu remplaces la diode D3 par une ideal diode de linear, et ça te fait un montage peut-être pas trop cher (moins cher qu'avec 4 diodes idéales de chez Linear) et efficace quand même.

    @+
    Pierre

  14. #13
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonjour, Merci pour ta réponse.
    Je ne connaissais pas les ORing (ça parait évident ), ils ont l'air intéressants, plus simples et plus acceuillants que mon amat de composants.
    Les circuits de ORing sont tentants, mais ils ne conviennent pas directement pour de l'alternatif: l'entrée doit être unidirectionnelle et ne doit pas descendre en dessous d'un certain niveau.
    Concernant mon montage, il pourrait être possible de commander les MOS par une tempo (7ms pour du 50Hz) démarée lorsque Vds devient négative, pour éviter d'attendre que Vds ne devienne positive pour bloquer le transistor.
    On se raproche de plus en plus de l'usine à gaz...
    Le redressement synchrone s'emploie généralement dans des conditions bien précises: des convertisseurs, avec un circuit de charge inductif. Le controleur des éléments de puissance n'a donc pas à faire preuve "d'intelligence" pour décider quand commuter, et les phases de conduction et de blocage sont dérivées du timing du convertisseur, parfois de façon extrêmement simple, juste un enroulement auxiliaire sur le transfo principal. Il n'est pas nécéssaire d'avoir une grande précision, et en plus, même s'il y a une erreur, cela a peu de conséquences grâce à la self: une petite diminution de la valeur moyenne, pratiquement sans perte de rendement.
    Avec une forme d'onde sinusoidale et un filtrage capacitif en tête, il est impératif d'être très précis sous peine de perdre tous les bénéfices du système, et il faut que le controleur décide en fonction des tensions présentes sur le circuit, il n'est pas possible d'adopter un timing fixe. C'est donc assez délicat.


    Une dernière question : est-ce que rien n'empêche d'utiliser un MOS avec grille et source reliées pour faire une diode ? Le mos est un composant rapide, donc pas de problème de ce coté ; le courant Id peut être très élevé sur certaines références ; la reverse transfert capacitance (c'est celle qu'il faut regarder ?) du BUZ11 par exemple est de 65pF (Idmax=30A), tandis que la typical jonction capacitance est de 45pF sur une BYW29 (16A)
    Reste la tension inverse suportée qui n'est pas très forte.
    Le MOS est un composant rapide dans son fonctionnement normal, mais la diode DS est une diode technologique de substrat, qui a en principe de mauvaises performances. Les fabricants font des efforts pour qu'elle ne soit pas trop mauvaise, mais ce n'est quand même pas la gloire, et quand il y a des problèmes de reverse recovery, comme dans des ponts, il faut la supplémenter avec une ou deux diodes externes.
    Attention aussi au fait que capacité n'est pas synonyme de lenteur: une diode schottky, bien que très rapide, a une capacité très élevée, alors qu'une diode PIN, malgré une capacité inférieure au pF est extrêmement lente.
    La rapidité est liée au nombre de porteurs générés par un courant dans la jonction, à leur durée de vie et à leur mode d'évacuation, c'est assez différent. Cette charge stockée peut s'exprimer en termes de capacité, on l'appelle alors capacité de diffusion, et elle peut valoir facilement des dizaines ou des centaines de nF. Mais en général, pour caractériser la rapidité d'une diode, on préfère parler de temps de recouvrement inverse.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  15. #14
    inviteed62fa96

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Les circuits de ORing sont tentants, mais ils ne conviennent pas directement pour de l'alternatif: l'entrée doit être unidirectionnelle et ne doit pas descendre en dessous d'un certain niveau.
    En effet.

    Le redressement synchrone s'emploie généralement dans des conditions bien précises: des convertisseurs, avec un circuit de charge inductif. Le controleur des éléments de puissance n'a donc pas à faire preuve "d'intelligence" pour décider quand commuter, et les phases de conduction et de blocage sont dérivées du timing du convertisseur, parfois de façon extrêmement simple, juste un enroulement auxiliaire sur le transfo principal. Il n'est pas nécéssaire d'avoir une grande précision, et en plus, même s'il y a une erreur, cela a peu de conséquences grâce à la self: une petite diminution de la valeur moyenne, pratiquement sans perte de rendement.
    Avec une forme d'onde sinusoidale et un filtrage capacitif en tête, il est impératif d'être très précis sous peine de perdre tous les bénéfices du système, et il faut que le controleur décide en fonction des tensions présentes sur le circuit, il n'est pas possible d'adopter un timing fixe. C'est donc assez délicat.
    Tu as des docs, là-dessus ?

    Pierre

  16. #15
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par piepr705 Voir le message
    Tu as des docs, là-dessus ?
    Il y a pas mal de brevets sur le sujet, et les docs de fabricants donnent aussi des infos intéréssantes:
    http://www.syncpower.com/datasheet/P...Rectifiers.pdf
    http://focus.ti.com/lit/ml/slup111/slup111.pdf
    http://focus.ti.com/lit/ml/slup120/slup120.pdf
    http://focus.ti.com/lit/ml/slup175/slup175.pdf
    http://focus.ti.com/lit/ml/slup204/slup204.pdf
    Il y a parfois des tutoriaux sur le sujet,
    http://www.edn.com/article/CA216166.html
    Ici, dans les archives, il devrait y en avoir:
    http://powerelectronics.com/
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  17. #16
    inviteed62fa96

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Il y a pas mal de brevets sur le sujet, et les docs de fabricants donnent aussi des infos intéréssantes:
    Ok, merci, mais en fait, c'est pas ça que je cherche. La rectification synchrone pour un flyback, c'est bien connu, simple et bien maitrisé (d'autant plus que ça revient à un redressement simple alternance avec une diode de roue libre pour la self du buck de derrière.

    Ce qu'on cherche avec Antoane, c'est du redressement double alternance (genre pont de wheatstone), mais avec des MOS pour diminuer le seuil des diodes.

    @+
    Pierre

  18. #17
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Pour du 50/60Hz, ce n'est pas courant. J'ai déjà vu passer un ou deux trucs, mais ça restait assez "didactique" (comme le circuit d'Antoane d'ailleurs).
    Sur le plan pratique, ce n'est pas tellement intéréssant par rapport à des schottky low-Vf.
    Par contre, on commence à en parler pour la nouvelle génération d'alims ultra-efficientes, pour mettre en amont du PFC puisqu'à ces tensions, les schottky ne sont plus utilisables. Mais je n'ai pas encore vu de design de référence apparaitre.

    En tous cas, c'est possible: il devrait suffire de multiplier ce circuit par 4:
    http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post2514764
    avec deux NMOS et deux PMOS, et peut-être un ou deux aménagements.
    (La batterie étant remplacée par le condensateur de filtrage).
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  19. #18
    inviteed62fa96

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Pour du 50/60Hz, ce n'est pas courant. J'ai déjà vu passer un ou deux trucs, mais ça restait assez "didactique" (comme le circuit d'Antoane d'ailleurs).
    Sur le plan pratique, ce n'est pas tellement intéréssant par rapport à des schottky low-Vf.
    Par contre, on commence à en parler pour la nouvelle génération d'alims ultra-efficientes, pour mettre en amont du PFC puisqu'à ces tensions, les schottky ne sont plus utilisables. Mais je n'ai pas encore vu de design de référence apparaitre.
    J'avoue qu'en pratique, vu du côté du rendement, gagner la tension de seuil de 0.6V quand on redresse des tensions qui se comptent en plusieurs dixaines, voire centaines de volts, ça n'apporte pas forcément grand-chose...

    Cependant, je développe en ce moment une alim qui prend une tension d'éolienne triphasée qui délivre jusqu'à 50V / 8A en sortie de pont. Mon pont de diodes consomme 12W en tout. Alors 12W sur les 400W délivrés, c'est peu en rendement (3%), mais dans mon boitier, c'est environ le tiers de la dissipation thermique !

    Donc si je pouvais gagner ne serait-ce que 2% de rendement, ça me réduirait de 20% la chauffe du boitier et ça me brancherait bien

    En tous cas, c'est possible: il devrait suffire de multiplier ce circuit par 4:
    http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post2514764
    avec deux NMOS et deux PMOS, et peut-être un ou deux aménagements.
    (La batterie étant remplacée par le condensateur de filtrage).
    Ouaip, on en revient donc revient à la solution d'Antoane.

    @+
    Pierre

  20. #19
    Tropique

    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  21. #20
    invite9aaa4121

    Re : Redressement synchrone

    Bonjour à tous,

    je conçois un pont de 6 mosfets ayant pour rôle d'alimenter un moteur Brushless (28V 30A) à son démarrage et permettant de redresser la tension une fois que celui-ci fonctionne en génératrice.
    J'aimerais m'affranchir des diodes schottky en parallèle de chaque bras de ponts ou des diodes internes des mosfets pour le redressement bi alternance.

    Je souhaiterais mette en place la conduction forcée des mosfets par leur Rds lorsque leur diode en parallèle conduit. (mode générateur)
    Seulement voilà, dans toutes les solutions de commande trouvées (par optocoupleur ou lecture de la tension DS<0 etc.), je ne vois pas comment bloquer le transistor après l'avoir rendu passant.

    Quelqu’un a t-il déjà utilisé ce procédé?

    Je suis retombé sur ce vieux poste (très intéressant d'ailleurs) mais aucune solution de commande n'est véritablement ressortie.
    Idem dans les brevets présentés par Tropique, la mise au blocage reste un mystère.

    Peut-être que d'autre(s) moyen(s) de commande peuvent être mis en place (comme la lecture des tensions phases-phases et en les comparant)...?


    Bref, si quelqu'un a des infos, je suis preneur!

    Merci d'avance,

    lbk

  22. #21
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par lbk Voir le message
    Peut-être que d'autre(s) moyen(s) de commande peuvent être mis en place (comme la lecture des tensions phases-phases et en les comparant)...?


    Bref, si quelqu'un a des infos, je suis preneur!
    A priori, avec 6 comparateurs utilisés intelligemment et une pincée de composants, cela devrait être possible.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  23. #22
    invite9aaa4121

    Re : Redressement synchrone

    Cette solution de comparaison me semble être la plus sure... d'autant plus qu'on le peut ajouter un dead Band entre la commutation de la diode et celle du mosfet.

    J'ai également vu qu'il y avait la solution O'RING. IR a un composant (IR5001S : http://www.datasheetcatalog.org/data...3/232262_1.pdf) qui permet de contrôler la gate du mosfet :

    1. Lecture de la tension VDS et mise en conduction du mosfet lorsque le courant passe de la Source vers le Drain.
    2. Blocage lorsque le courant est inversé ou en cas de court circuit sur la source.

    Le point 2 me parait assez flou et ce type de composant ne me parait pas couramment utilisé.

    Quelqu'un est-il familier avec les contrôleurs de mosfet O'ring?

  24. #23
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Voici un exemple de circuit modifié, adapté à un alternateur (attention, ce n'est que le principe, et la mise en oeuvre pratique nécessiterait des précautions).

    La détection de tension nécessaire à la commande se fait à travers des résistances, ce qui permet d'utiliser une grande variété de comparateurs et d'AOP.
    Elles permettent aussi d'introduire un décalage pour éliminer un empiètement éventuel.

    3phSyncRect.gif

    SyncRect.asc.txt
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  25. #24
    invite9aaa4121

    Re : Redressement synchrone

    Merci pour cet exemple Tropique,

    J'avais également pensé à comparer avec le bus redressé plutôt que de comparer les tensions phases neutres entre elles (si Vph1_n > Vph2-n> Vph3-n alors on commande le mosfet 1 haut et 3 bas etc..).

    Le système que tu présentes à l'avantage de réduire le nombre de composants et portes logiques. En revanche je ne comprends pas bien comment tu peux jouer sur le temps de mise en conduction (pour prendre plus de marge) sans ralentir le temps de mise au blocage (juste avec les résistance)

    Peut-être pensais-tu faire des comparaisons avec hystérésis?

  26. #25
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par lbk Voir le message

    Peut-être pensais-tu faire des comparaisons avec hystérésis?
    Un hystérésis total est implicite au circuit, via les résistances R4, R10 et homologues.
    Cet hystérésis est complètement asymétrique, puisqu'il ne s'applique que quand le commutateur correspondant est ouvert, toutes les tensions étant référencées au rail concerné.
    Cela a pour conséquence que seule la mise en conduction est retardée, le blocage restant en principe centré sur zéro, ce qui est à priori le comportement désiré, puisqu'on ne désire pas qu'un courant circule de la charge vers l'alternateur à cause d'un commutateur qui reste "collé" un peu trop longtemps.
    Mais sans précaution particulière, le gain fini des comparateurs et leur temps de réponse va malgré tout permettre un bref passage de courant inverse, et la modification des résistances de 10K -->9K5 permet d'anticiper la transition, et donc de faire la commutation avant que la Rdson des MOS ne soit soumise à une tension directe.
    Les formes d'onde des courants montrent qu'effectivement il n'y a pas de courant parasite inverse, et que le comportement en diode idéale est parfait.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  27. #26
    invite9aaa4121

    Re : Redressement synchrone

    Merci de ton explication,

    En simulant, je me suis aperçu que pour des fréquences supérieures (X10 : ex image-jointe), donc vitesse supérieure de la génératrice, les temps de mise en conduction de chaque mosfet sont trop longs (image jointe = tension de grille des mosfets lowside).

    Cela créer donc des court-circuits entre phases.

    Je ne sais pas si ça vient du temps de la comparaison ou alors du fait que les formes d'ondes à comparer ne sont pas les mêmes.

    Penses -tu qu'il y a moyen d'éviter cela?
    Images attachées Images attachées  

  28. #27
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Dans ma simu, comme on n'était qu'à 150Hz, j'ai employé des AOPs en guise de comparateurs: c'était plus simple que d'aller sélectionner des vrais comparateurs qui vont bien dans la liste de Linear: sortie totem-pole, common mode incluant la masse pour ceux du bas et le positif pour ceux du haut, tension d'alim suffisante, etc.
    Mais évidemment, il est toujours préférable d'employer des vrais comparateurs, en particulier dès que la vitesse a de l'importance.

    Normalement, il devrait suffire de mettre des comparateurs ad hoc, et ça devrait fonctionner à la fréquence que l'on veut.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  29. #28
    invite9aaa4121

    Re : Redressement synchrone

    Pas si facile à trouver et encore moins à simuler...
    Avant de m'embarquer dans ce type de solution "ideal diode", j'aimerais vraiment avoir une solution sans risque de court-circuit, au moins jusqu'à 1500Hz

    Je vais continuer à chercher mais la liste des composants de ce type dans ce domaine n'est pas très exhaustive!

    Si je trouve, je vous en ferai part!

  30. #29
    Tropique

    Re : Redressement synchrone

    Citation Envoyé par lbk Voir le message
    Pas si facile à trouver et encore moins à simuler...
    Mais si, j'avais la flemme de me taper toutes les datasheet des comparateurs, mais ça se trouve sans problème. A la rigueur, il est même possible de prendre un "vieux" comparateur à collecteur ouvert et le faire suivre d'un driver de MOS.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  31. #30
    invite9aaa4121

    Re : Redressement synchrone

    En regardant de plus près, on peut remarquer que les tensions à comparer sont d'ores et déjà bien décalées (cf. image jointe entre 150Hz et 1500Hz).

    Donc même avec une comparaison ultra rapide, j'aurai toujours les courts-circuits sur les phases.

    Peut être que le retard est du au temps de mise en conduction et de mise au blocage des diodes?
    Images attachées Images attachées  

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