Courant diode pont de Graetz

[invitee9dcae4d]

Bonjour,

J'essaie de trouver le courant de pointe passant dans les diodes d'un pont de Graetz afin de les dimensionner.
Je trouve différents calculs théoriques qui me donnent une solution qui me paraît correcte en passant par la conservation de la charge Q du condensateur (ce qui est perdu lors de la décharge est retrouvé lors de la charge, ce qui donne une égalité, etc.). Avec ce résultat, on trouve un courant énorme par rapport au courant moyen (ce qui paraît logique, si à I=CdV/dt et que C et dV sont fixés, en diminuant dt, on doit avoir un I plus grand).

Bref, tout ça est bien joli mais physiquement je pense que ces calculs ne mènent nulle part car ils ne prennent pas en compte les résistances d'enroulement du tfo; le courant calculé ne saurait pas être fourni.
Je n'arrive pas à calculer une relation capable de me calculer ce courant en tenant compte de cette limitation.

J'ai trouvé une relation mais je n'arrive pas à savoir si elle est correcte et d'où elle sort : I=Up/Rt(1-cos(a)) où a est l'angle de conduction des diodes, Up la tension de pointe et Rt la résistance de l'enroulement + résistance des diodes.

Est-ce que quelqu'un peut m'aider ?

Merci
-----

[inviteede7e2b6]

la réponse se fait avec des abaques (j'en avait eu pendant mes études) car les calculs sont imbranlables.

si tu n'a que peu d'infos , tu prends un coefficient 10 sur l'intensité du pont , et ça passe dans tous les cas.

[erff]

J'ai trouvé une relation mais je n'arrive pas à savoir si elle est correcte et d'où elle sort : I=Up/Rt(1-cos(a)) où a est l'angle de conduction des diodes, Up la tension de pointe et Rt la résistance de l'enroulement + résistance des diodes.

Je la trouve fumeuse cette formule car les pointes de courant sont d'autant plus grandes que l'angle de conduction est faible (à courant débité constant vers la charge). De plus ces pointes dépendent énormément du condensateur qu'on met en sortie du pont...ici on ne le voit pas explicitement.

Physiquement, ce qui va limiter les pointes c'est l'inductance de fuite du transformateur qui empêche le courant de monter trop violemment.

[invitea3c675f3]

Tu peux calculer assez facilement l’ondulation du filtrage, de là tu peux estimer la durée de conduction des diodes.

En supposant le courant constant pendant la recharge du condensateur tu peux le déduire; les caractéristiques du pont te donnent la tension des diodes à ce courant d’où leur dissipation.

Ça tourne beaucoup de coins ronds, mais je dirais au pif qu’on doit tomber à 30% de la vérité.

Si j’ai un peu de temps, je vais confirmer expérimentalement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

J'ai déjà vu des études approfondies du sujet, avec un minimum de simplifications. Il y en avait pour plusieurs pages....
C'est typiquement le genre de problème qu'il est avantageux de simuler. On peut se faire une idée grossière en faisant des simplifications massives, et on raffine avec la simu.

[gienas]

Bonjour eSb` et tout le groupe

... afin de les dimensionner ...

Comme déjà dit, c'est une utopie, et à quoi cela peut-il servir au juste?

L'objectif c'est que le choix des ponts soit correct .

Ces courants sont très dépendants des composants (transfo, ligne, câblage, qualité des condensateurs, ....)

Le coefficient donné par PIXEL est une base de départ, et très proche de la réalité pratique.

Pour vérifier (ce qui est indispensable dans un tel cas), une mesure pratique sur la maquette est nécessaire.

[invitee9dcae4d]

Merci à tous!

Pour ma relation fumeuse, je suis tout à fait d'accord, je sors ça d'un travail disant "L'intensité maximale qui traverse la diode à chaque période peut être déterminée grâce à la relation suivante" et hop!

Comme déjà dit, c'est une utopie, et à quoi cela peut-il servir au juste?

L'objectif c'est que le choix des ponts soit correct .

La réponse est dans l'objectif ; ).

Je veux choisir correctement ce pont de diodes, donc je dois connaître la "pire" condition, non ?

Ces courants sont très dépendants des composants (transfo, ligne, câblage, qualité des condensateurs, ....)

Le coefficient donné par PIXEL est une base de départ, et très proche de la réalité pratique.

Pour vérifier (ce qui est indispensable dans un tel cas), une mesure pratique sur la maquette est nécessaire.

Ok ; ). Je ferai donc une approximation vérifiée en simulation et en réel par la suite.

[gienas]

... Je ferai donc une approximation vérifiée en simulation et en réel ...

Sage précaution, d'autant que le pont de diodes n'est pas le seul élément "sensible".

Quand on améliore, et que les courants crête deviennent de plus en plus grands, les enroulements du transfo, qui sont des résistances, voient leur dissipation varier très vite. La puissance perdue par effet Joule est de la forme r*I². Du coup, l'écauffement dû à cette "amélioration" n'est pas très apprécié par le transfo, qu'il vaut mieux surveiller de près.

[erff]

Salut !

Avant de dimensionner le pont de diode (et le transfo), il faut que tu te donnes le condensateur de sortie de pont car c'est lui qui va fixer la valeur efficace du courant que va se prendre les diodes et le transfo.

Un calcul simple est de partir de l'ondulation de tension que tu tolères, puis tu te places dans le pire des cas (qud ton alim sort un courant maximum) et tu utilises le fait que l'ondulation de tension est grosso modo delta_U=(pente de la droite de décharge)*10e-3 (une demi période du 50Hz)
Et la pente de la droite est donnée par I/C (décharge à courant constant)...on prévois une petite marge (genre 20% à cause de l'effet de l'ESR)

Ensuite, connaissant ton condo, il faut que tu connaisses/mesures l'inductance de fuite de ton transfo...
Ensuite on simule pour fixer les idées, quitte à changer quelques valeurs car le condo a été choisi un peu à l'arrach (en principe, on tombe pas très loin de son premier choix)...

Voici des exemples, on constate que l'inductance de fuite joue un rôle essentiel au niveau des pics de courants mais aussi au niveau du courant efficace absorbé par le transfo.

(PS : c'est un montage avec transfo parfait 230V/28V -- inductance de fuite --- pont de diode----condo de 6800µF en parallèle----le tout chargé par 2 Ohms (environ 12-15A en sortie)..

Irms=33A pour 0.1mH
Irms=12A pour 5mH

Les pics peuvent atteindre 80A avec 0.1mH !!!


EDIT : une solution pour éviter les gros pics de courant c'est de mettre une bonne inductance juste avant la capa pour lisser (faire ce que fait l'inductance de fuite)...mais il faut se payer un composant de plus