AOP + Shunt de mesure - Page 2
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AOP + Shunt de mesure



  1. #31
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure


    ------

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Le courant rms qui traverse les diodes est beaucoup plus élevé.
    Pourquoi donc ? Il est égal a sqrt2 * courant nominal ?

    Pour avoir environ 12,5 volts sur la sortie filtrée, combien de tension efficace je dois viser sur le secondaire du transfo dans ce cas la ? (12,5 + 2)/sqrt2 marcherait ? (Je neglige la chute de tension liée au courant debité)

    -----

  2. #32
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Citation Envoyé par Flatox Voir le message
    Pourquoi donc ? Il est égal a sqrt2 * courant nominal ?
    Les diodes ne conduisent qu'une faible partie du cycle. Elles doivent donc transporter suffisamment de courant pendant le temps imparti pour compenser le courant moyen absorbé à la sortie, ce qui signifie un courant de crête très élevé.
    Comme le courant rms dépend de la racine carrée de la moyenne du courant au carré, des périodes relativement courtes mais d'une intensité de crête élevée ont un impact disproportionné sur la valeur rms du courant.
    Pour avoir environ 12,5 volts sur la sortie filtrée, combien de tension efficace je dois viser sur le secondaire du transfo dans ce cas la ? (12,5 + 2)/sqrt2 marcherait ? (Je neglige la chute de tension liée au courant debité)
    En principe, ce serait bien
    En fait, comme le transfo est spécifié pour un facteur de puissance unitaire, il faudrait prendre une marge supplémentaire.
    Cependant, si l'on va au fond des choses, il se fait qu'il y a un phénomène de pseudo-résonance entre l'inductance de fuite et le condensateur de filtrage, pourvu que l'on reste dans des valeurs normales pour ce genre de montage.
    Cet effet compense en grande partie le précédent.
    En résumé, il faut prendre une petite marge supplémentaire en tenant compte de la tolérance secteur.
    Par contre, le courant rms vu par le transfo est bel et bien de deux à trois fois plus élevé que le courant de sortie, et il est indispensable d'en tenir compte.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  3. #33
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    C'est curieux, je n'avais pas vu les choses sous cet angle Du coup un pont de diode 50A est peut etre un peu juste. Tout depend de la charge bien sur mais je devrais être prudent

  4. #34
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Pour les diodes, il n'y a normalement pas trop de soucis à se faire: la puissance qu'elles dissipent est liée presque exclusivement au courant moyen de sortie.
    Pour le transfo, c'est différent, et un gros condensateur de filtrage peut faire une diffférence significative.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. #35
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Pour le transfo, c'est différent, et un gros condensateur de filtrage peut faire une diffférence significative.
    Je n'ai pas bien saisi, le fait d'utiliser un gros condensateur de filtrage a un impact sur la puissance dissipée par le transfo ? Dans mon cas je serais mieux d'utiliser un gros ?

  6. #36
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Le condensateur influe sur le facteur de puissance vu par le transfo: pour C=0, le facteur de puissance vaut 1, et le courant rms débité par le transfo est le même que le courant de sortie.
    Pour , le PF tombe à une valeur limite faible, déterminée par l'inductance de fuite et la résistance de l'enroulement.
    Pour maximiser le PF, il faudrait prendre un condo aussi faible que possible, mais en fait, on n'en n'est pas maître: il est imposé pour que l'ondulation ne dépasse pas une certaine limite.
    Il y a donc inévitablement un déclassement du transfo: avec un filtrage "normal", de 2 à 3 pour des transfos petits ou moyens, et de plus en plus pour des calibres élevés.
    Si par exemple ton transfo fait 12V / 120VA, le courant disponible en sortie après filtrage sera d'environ 3.5A: avec cette valeur, le courant rms vu par le secondaire du transfo sera égal à 10A.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  7. #37
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Mais dans ce cas, la différence de courant entre celui vu par le secondaire et celui en sortie est perdue a quel endroit ? Le rendement de l'alimentation est alors très mauvais ?

    Le condensateur s'occupe du filtrage de la tension, mais peut-il être utile d'utiliser une inductance pour faire un lissage de courant ?

  8. #38
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Il n'y a pas de "courant perdu": la valeur rms est juste un traitement mathématique, le courant, le seul, le vrai, le physique avec des électrons qui bougent, c'est le courant moyen (ou intantané, pour généraliser).

    Et ce courant moyen, il est le même des deux côtés du condensateur de filtrage.

    En aval, il est constant, et en amont il se concentre dans de petites impulsions, courtes mais intenses dont la valeur moyenne, sur une ou n périodes est exactement celle du courant de sortie.
    Comme le cuivre du transfo chauffe en fonction du carré du courant qui le traverse, l'échauffement est plus important que si le courant était continu.

    Mais le rendement de l'alimentation n'est pas particulièrement mauvais pour ça: La puissance active consommée au primaire sera celle délivrée à la charge finale, au rendement du transformateur près (90% p.ex.).

    On peut utiliser un filtre LC, dans ce cas, le filtrage sera meilleur et le facteur de puissance égal à 1.
    Mais la tension de sortie va tomber à la valeur moyenne qui est la valeur de crête, donc au finale environ 10% en moins par rapport à la tension nominale du transfo (qui s'exprime en volts rms).
    Et une self suffisante pour du 100Hz avec le courant requis, c'est lourd et encombrant: pas loin de la taille du transfo lui-même.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  9. #39
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Merci pour les infos

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Mais le rendement de l'alimentation n'est pas particulièrement mauvais pour ça: La puissance active consommée au primaire sera celle délivrée à la charge finale, au rendement du transformateur près (90% p.ex.).
    C'est vrai si le transfo n'est pas saturé, ce qui n'est pas mon cas pour l'instant, mais j'y travaille

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    On peut utiliser un filtre LC, dans ce cas, le filtrage sera meilleur et le facteur de puissance égal à 1.
    Mais la tension de sortie va tomber à la valeur moyenne qui est la valeur de crête, donc au finale environ 10% en moins par rapport à la tension nominale du transfo (qui s'exprime en volts rms).
    Et une self suffisante pour du 100Hz avec le courant requis, c'est lourd et encombrant: pas loin de la taille du transfo lui-même.
    La taille et le poids ne me posent pas de probleme, et le fait d'utiliser un autre transfo comme inductance du moment qu'il y a un plus et que ca ne me coute rien En effet, le transfo sera ou plutot seront des transfo de four a micro onde. J'en utiliserais deux avec les primaires en serie pour les sortir de saturation, et pourquoi pas un autre avec le primaire seule sur le core pour faire une inductance.

  10. #40
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Un transfo correctement calculé ne sature pas, sauf exceptionnellement à la mise sous tension dans des conditions initiales défavorables.

    Mais justement, les transfos de µonde étant prévus pour une régulation de type "bang-bang", ils ont un nombre de spires plus élevé pour la surface de noyau que des transfos normaux, pour éviter des pointes de courant répétées pendant le fonctionnement du four.
    La conséquence, c'est qu'il n'y a absolument aucun risque de saturation.

    D'autre part, ces transfos sortent une tension très élevée, et le MOS de protection va griller dès qu'il tentera d'interrompre la charge.
    Il n'est donc pas utile, d'autant plus que ces transfos ont encore une autre particularité, c'est d'avoir une fuite magnétique délibérément élevée, qui agit comme un limiteur de courant.
    Qu'est-ce que tu as en tête en définitive?
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  11. #41
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    En définitive, fabriquer une alimentation lineaire de laboratoire capable de debiter un fort courant sous 12V. Le transfo est un transfo de micro-onde dont j'ai enlevé le secondaire et les shunts magnétiques pour en faire un plus idéale qu'il ne l'est a la base. Je vais bobiner mon propre secondaire. Cependant, concernant la saturation du transfo, sur le net on trouve souvent le contraire de ce que tu as dit. C'est a dire que le primaire ne possède pas assez de tours (1,2 volts/tour) et que la section du I central du core est largement sous dimensionnée. Tout ca entraine une forte consommation a vide du transfo, qui chauffe donc très vite. Du moins c'est ce que j'ai compris.

    En faisant les calculs sur le transfo que j'ai sous la main extrait d'un four a micro onde de 750w, avec la section centrale du core, j'obtiens un transfo de 450va.

    L'idée souvent employée pour fabriquer une alim a partir de ces tranfos, c'est d'en utiliser 2 avec leur primaire et leur secondaire respectivement en serie. Du coup on a un "transfo equivalent" avec 2 fois plus de tours sur le primaire, et une section de core également 2 fois plus grande, sortant le transfo de saturation constante, abaissant la conso a vide et augmentant le courant de Sortie. C'est juste ?
    Dernière modification par Flatox ; 06/10/2010 à 11h40.

  12. #42
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Citation Envoyé par Flatox Voir le message
    Cependant, concernant la saturation du transfo, sur le net on trouve souvent le contraire de ce que tu as dit. C'est a dire que le primaire ne possède pas assez de tours (1,2 volts/tour) et que la section du I central du core est largement sous dimensionnée. Tout ca entraine une forte consommation a vide du transfo, qui chauffe donc très vite. Du moins c'est ce que j'ai compris.
    ?
    Cela me parait curieux. Il est vrai qu'on trouve sur le net le meilleur et le pire.
    As-tu un exemple de site qui donne ce genre d'indications?
    Si la jambe centrale du noyau est sous-dimensionnée, cela causerait effectivement de la saturation, et aussi des appels de courant énormes pendant le fonctionnement, quand il est cyclé ON/OFF.

    L'idée souvent employée pour fabriquer une alim a partir de ces tranfos, c'est d'en utiliser 2 avec leur primaire et leur secondaire respectivement en serie. Du coup on a un "transfo equivalent" avec 2 fois plus de tours sur le primaire, et une section de core également 2 fois plus grande, sortant le transfo de saturation constante, abaissant la conso a vide et augmentant le courant de Sortie. C'est juste ?
    A partir du moment où l'on met les primaires en série, on divise effectivement par deux le nombre de V/sp.
    Mais la solution me semble être de "l'overkill", surtout que comme je te l'ai dit, ces transfos doivent en principe déjà être surdimensionnés.

    As tu mesuré les paramètres de ton transfo, résistance primaire consommation à vide, section du noyau, nbre de spires?
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  13. #43
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    J'ai pas ces sites sous la main, mais on en trouve plusieurs en tapant "mot rewinding" sur google, ainsi que certains topics sur le forum 4hv.org. Tous s'accordent a dire que dans une optique economique et technique, le core est sous dimensionné, le bobinage primaire trop court, et que le moyen de sortir le transfo de la saturation c'est de diminuer le volt/tour. Dans un four a micr onde, l'utilisation est différente, c'est un transfo a courant constant, tres inductuf, la charge est toujours la même le tout n'effectuant que des cycles courts avec une ventilation forcée. Dans ces conditions, les MOTs font leur job, mais après pour en faire une alimentation c'est différent. Je voudrais pouvoir laisser l'alimentation allummée sans risque de surchauffe mais aussi pour beneficier de la puissance dispo sans saturation, d'ou l'idée des deux transfos, malgré que ca semble overkill.

    Pour les infos sur le transfo, il me semble que j'aie une resistance de 22ohms sur le primaire, un ratio de 1,03 volt/tour, et un I central mesurant 3,5cm par 7cm. Le courant a vide est inconnu, je prefererais utiliser une pince amperemetrique plutot que d'intercaler un multimètre sur le primaire.

  14. #44
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    J'ai trouvé ceci:

    You can remove the secondary from a salvaged microwave oven transformer. Cut off the high Voltage and the very low Voltage winding using a hack saw or power tool. Hammer out the rest of the winding using a bolt or blunt punch. Remove the Iron magnetic shunts. Take care not to damage the primary (low Voltage) winding as you will be using it. A new output winding consisting of about 10 or so turns is wound onto the core. Now with a 10 amp variac you've got a variable power supply.
    It is advisable to use a variable voltage transformer (or use two MOT's with primary's connected in series) with microwave oven transformers because of the way they are designed. The person making the transformer KNEW that the transformer would ALWAYS be connected to a load (ie. the Magnetron). This allowed the designer to put very little windings on the primary winding. If you connect one of theses transformers directly to the mains without a load on them they will blow a fuse because they will draw a very high magnetizing current. If you must use them without a variable voltage transformer use two of them with the primaries in series. This will solve the problem. You can connect the outputs in series too.
    Don't mess with the high voltage end of theses beasts as they can kill, and have killed. Remove the high Voltage winding. A web search will obtain lots of information on MOT's. See below for more detail regarding rewinding transformers in general.
    Ce qui me semble extrêmement fumeux comme explication: dans un transfo de cette taille, la variation d'induction avec ou sans charge est microscopique.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  15. #45
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Peut etre, je nais pas les compétences pour en juger. Quoiqu'il en soit, un transfo est peut être et sûrement suffisant, de toute facon, le boitier sera ventilé. Est-il sur de mesurer le courant a vide avec un multimetre (sur le bon calibre bien sur) je presume que oui mais le secteur est une barrière psychologique

  16. #46
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    J'en ai retrouvé un vieux, tu n'auras pas à faire la mesure.

    Comme il est assez ancien, c'est encore un 220V, donc il y a une certaine erreur, mais ça permettra de fixer les idées.

    Le courant à vide est de 3A; ce qui est beaucoup, mais n'est apparemment pas du à la saturation, plutot à la construction soudée pas très soignée qui entraine des entrefers parasites.

    La résistance primaire est de 1.1ohm, ce qui cause des pertes cuivre d'une dizaine de watts. Les pertes totales seront un peu plus élevées, à cause des pertes fer.
    La section correspond à une puissance de 550VA (le four devait faire 750W µondes) pour des tôles de qualité normale (et ici, je pense qu'elles sont plutot de qualité inférieure).
    Il est donc certainement prévu pour fonctionner avec une ventilation forcée, en fonctionnement normal, il devait dissiper des dizaines de watts.

    Conclusion, ces transfos sont d'assez mauvaise qualité, mais il est très possible qu'il y ait de fortes variations d'un modèle à l'autre: quelqu'un qui en avait récupéré un pour en faire une soudeuse m'a dit que le courant magnétisant était à peine mesurable.

    Je te conseille donc de faire (prudemment) une mesure, avec un multimètre en position 10A.
    Peut-être que tu ne verras rien parce que la résolution est trop faible, mais ce n'est pas grave, puisque dans ce cas il est bon pour le service, tu n'as pas besoin de connaitre la valeur exacte.
    S'il consomme plusieurs ampères, il faudra soit envisager de rajouter quelques spires au primaire, soit faire la manip des transfos en série, mais dans ce cas, la régulation va devenir assez infecte, à cause de la résistance interne doublée.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  17. #47
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Je viens de faire la mesure et c'est assez énorme : 4,5A a vide sachant que j'ai retiré les shunts magnétiques et bobiné mon secondaire en 6mm^2, relié a rien au moment du test.

    J'ai aussi vu sur le net que le fait que les entrefer soit soudés contribue a augmenter le courant consommé a vide.

    En quoi la regulation va être plus difficile avec deux transfos ? Je me suis trompé sur la valeur ohmique du primaire, c'est 2ohms.

    D'ailleurs je pensais, 4,5A a vide, ca veut dire que le transfo consomme 1kw a vide ??
    Pour l'extension du primaire, ce n'est pas possible, j'ai plus de place.

  18. #48
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Oui, 4.5A à vide, c'est assez énorme, surtout avec 2 ohms au primaire.
    Mais ce n'est pas pour ça qu'il consomme 1KW: il chaufferait au rouge en quelques minutes.
    Le courant est du courant magnétisant, qui n'a qu'une toute petite composante réelle. La puissance cuivre est de 4.5²x2, soit plus de 40W. C'est à dire près d'une soixantaine de watts avec les pertes fer, si le fer est de mauvaise qualité (plus que probable).
    Donc, il faut effectivement prendre des mesures pour un fonctionnement permanent: à l'heure actuelle, dissiper 60W en pure perte au repos n'est certainement plus acceptable.
    La régulation avec deux transfos va être moins bonne parce que tu doubles la résistance série: si tu chutais de 0.1V/Ampère de charge avec un seul transfo, ça passera à 0.2V. Avec également la perte de rendement en charge qui s'ensuit.
    Il faut voir si tu travailles le plus souvent en charge ou hors charge: dans un cas comme dans l'autre, tu perdras de la puissance en pure perte, il faut choisir l'option la moins désavantageuse.
    En définitive, cela ne semble pas très intéréssant: soit on dissipe une puissance à vide non-négligeable, soit on a une perte en charge conséquente, une mauvaise régulation et un volume prohibitif.
    Pas très attractif tout ça. Pour une soudeuse, ce n'est pas trop grave, pour autre chose.... bof!
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  19. #49
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Effectivement c'est pas top, mais l'avantage tout de même c'est que les transfos de micro ondes sont facilement récupérables, et du coup, c'est gratuit. Si on enlève comme inconvénient le volume, et le cout, est ce que ca peut valoir le coup d'utiliser deux transfos en serie?

    Avec un seul transfo, la ventilation forcée risque d'être insuffisante pour une utilisation prolongée, j'ai fait tourné le transfo a vide pendant 1 ou 2 minutes, et a la fin j'ai 50°c sur le primaire (température ambiante 16°c).

  20. #50
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    En théorie, ces transfos devraient pouvoir fonctionner indéfiniment avec ventilation forcée, mais avec ce que tu annonces, c'est clair que ce n'est pas réaliste, même si ça tient le coup.

    Si tu en mets deux en série, c'est peut-être viable, à condition que ce soit pour une utilisation occasionnelle.
    Pour une utilisation régulière, la surconsommation sera telle que tu aurais avantage à acheter un transfo ad-hoc au prix fort.

    C'est le dilemme des distributeurs d'électricité, CAPEX ou OPEX: en Europe on opte pour des transfos traditionnels, moins chers mais qui coûtent plus cher à l'usage, et aux USA ils généralisent les transfos aux alliages amorphes qui coûtent plus cher en investissement mais qui ne consomment rien au repos.

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

  21. #51
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Bonjour,

    N'ayant toujours pas trouvé de deuxième transfo de micro onde à rebobiner, j'ai réalisé le circuit de détection de sur-courant créé par Tropique, ainsi que le shunt de mesure, et j'ai quelques soucis.

    Pour le shunt, j'ai pris du fil de cuivre diamètre 1.5mm, j'ai cherché la conductivité linéaire, j'en ai déduit la longueur qu'il me fallait pour faire 2 milliohms. Ensuite je l'ai calibré avec une alim, un voltmètre et une résistance. donc en principe, de ce côté c'est bon.

    Pour le circuit de détection, je ne pense pas avoir fait d'erreur de câblage, j'ai juste remplacé le potentiomètre de 220 ohms par un de 1 k ohms, et j'ai rajouté une résistance de 4.7 k ohms en série avec R6 pour compenser le fait que j'ai changé le potentiomètre. J'ai aussi utilisé un condensateur de 4.7nF au lieu de celui de 1nF, tout le reste est inchangé.

    Voici mon problème : quand je branche une charge sur le système, il détecte un sur courant, dans tout les cas (la charge était une lampe de phare de voiture ~60W). Mais lorsque la charge est alimentée et que je presse le bouton reset, tout redevient normal, et la détection fonctionne à nouveau puisque en jouant sur le potentiomètre, je peux connaitre la valeur du courant qui traverse le shunt. Le problème survient uniquement quand je branche la charge. Et j'ai beau monter l'entrée + du premier comparateur (sortie du potentiomètre) à 250mV, soit un courant de détection sur le shunt de 125A, il me trouve toujours un sur courant lorsque je branche la charge. A quoi cela est-il dû ? Faut-il que j'augmente la constante de temps de la détection ?

    Deuxième question. Comme je n'ai pas encore reçu le mosfet, je peux juste visualiser la tension qui lui sera appliquée sur sa gate. J'ai 0V quand il y a une détection, et 12V quand il n'y en a pas. La valeur de 12V appliquée sur la gate du mosfet me parait assez grande (trop?) est-ce un soucis ?

    Merci

  22. #52
    DAUDET78

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Une lampe froide consomme 5 à 10 fois plus de courant qu'une lampe chaude ..
    Tu peux appliquer 20V (au grand max max) sur la grille. 12V c'est bon
    J'aime pas le Grec

  23. #53
    Tropique

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Une lampe froide consomme 5 à 10 fois plus de courant qu'une lampe chaude ..
    Tu peux appliquer 20V (au grand max max) sur la grille. 12V c'est bon
    En plus, il faut aussi voir comment le câblage est réalisé: si le shunt a une composante inductive, il va également donner une sensibilité plus grande aux transitoires.

    Si tu veux pouvoir brancher des lampes à incandescence, il faudra que la constante de temps soit de quelques dizaines ms.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  24. #54
    Flatox

    Re : AOP + Shunt de mesure

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    si le shunt a une composante inductive, il va également donner une sensibilité plus grande aux transitoires.
    J'ai hésité en le faisant, mais je pensais que ça n'aurait pas une grande influence, erreur.

    Merci de vos réponses en tout cas.

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