Flyback : problème de pics sur le Vds du MOS

[invite06c01aec]

Salut,

Je réalisé une alimentation à découpage Flyback 50V-12V, 10W en sortie et 20kHz de fréquence de découpage.

En simulant avec Pspice, j'ai pas de soucis, j'ai bien mes 12V en sortie.

Mon problème se situe sur le Vds du transistor MOS qui découpe le signal. En effet, comme vous pouvez le voir sur ma courbe en pièce jointe, j'ai des pics a chaque temps ON du transistor qui font environ 100V.

Or j'ai dimensionné mon Flyback pour avoir 2/3 de mon V(BR)DSS du transistor (tension de claquage inverse qui fait justement 100V) soit 66.7V. J'ai bien peur que mes pics détruisent mon transistor...

J'ai essayé d'ajouter une zener de 75V en parallèle au transistor mais ca ne change rien...

Que puis-je faire?

Merci
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[invite250b4836]

Salut,

J'ai une fois un peu travaillé avec un flyback. J'avais un problème similaire. Le snuber dans ton schéma devrait pouvoir t'aider à diminuer l'amplitude des oscillations s'il est correctement dimensionné.

[Qristoff]

Salut,
c'est un soucis récurrent des flyback. Le découpeur doit généralement être surdimensionné en tension. Une régle de 3 x VDC s'applique et encore là, c'est de la simulation... dans la vraie vie, snubber et régle de 3 VDC n'est pas du luxe. Attention au routage des pistes !

[erff]

Bonjour,

A priori les oscillations viennent du circuit L_fuite, Coss // C_zener, et R

Il faut que R soit calculée de sorte à ce que 1/(2R)*sqrt(L_fuite/C_eq)>1

Avec des valeurs "à l'arrache" (100pF pour Ceq) on voit qu'on ne respecte pas le critère...donc ça oscille...il faut diminuer R je pense.

[A voir en vidéo sur Futura]

[erff]

PS : un autre truc

Une zener de 75V c'est mal choisi ici, car la puissance qu'elle dissipera va être monstrueuse à cause de sa valeur trop proche de Vin+Vout/m (il faut prendre V_zener>Vin+Vout/m... 100V par exemple)

PS2 : mon raisonnement précédent n'explique pas le fait qu'on dépasse la tension 75V aux bornes du MOS...en attendant une réponse + précise...

[Tropique]

Ton "snubber" (j'ose à peine l'appeler ainsi) est totalement inutile: il dissipe de la puissance, pratiquement sans rien faire d'autre.
Normalement, il faut dimensionner la résistance pour que le courant en fin de conduction ne puisse pas y développer une tension excessive (selon tes critères, 2/3 ou autres).
Ensuite, dimensionner le condensateur selon des critères d'amortissement comme celui donné par erff.
Mais en général, on ne procède pas ainsi: c'est inefficace.
Il vaut mieux dissiper le gros de la surtension dans un écrêteur, soit diode + RC, soit diode + zener ou transil, qui ne travaillera que pour le flyback, contrairement à un snubber simple qui prendra aussi en compte la transition de V+ à 0 et 0 à V+.
Un petit snubber purement passif est en général conservé, pour amortir la self une fois que la diode n'est plus conductrice.
Une remarque aussi, un k de 0.99 est très optimiste: dans la réalité, l'impact de la self de fuite sera bien pire que ce que tu vois en simu.

Il vaudrait mieux que tu passes en revue différents exemples, pour avoir une idée des paramètres réels et des valeurs données habituellement aux snubbers, ça te permettra de voir quand tu te fourvoies sérieusement, comme ici.

[invite06c01aec]

Merci déjà pour vos réponses.

@erff : En effet la puissance dissipée est énorme, j'avais déjà essayé auparavant avec une zerner 100V mais du coup rien ne me montre que mon transistor ne va pas claquer... J'hésite à prendre un transistor avec une tension de claquage encore plus grande tout en gardant mes 66.7V de Vds.

@Tropique : mon "snubber" je l'ai dimensionné de la façon suivante :
Mon Coss de mon transistor est de 60pF, en me plaçant au régime critique (z=1) j'en déduis mon R=(1/2)*sqrt(L/Coss)
puis je prend un C >>1/(R*2pi*f) (j'ai pris 10 fois plus)
En faisant ça j'ai bien éliminé mes oscillations parasites qui couraient tout le long de mon signal carré, il reste juste le pic de 100V qui me pose problème et que j'ai tenté d'éliminer avec ma zener.

J'essaierai quand même ton écréteur demain

Je tiens aussi à vous informer que je suis pas très regardant sur les puissances dissipées. En effet, ce flyback n'a pas un but applicatif, d'ailleurs je ne ferai même pas d'asservissement, je vais juste faire des tests CEM dessus.

[erff]

Re

Mon Coss de mon transistor est de 60pF, en me plaçant au régime critique (z=1) j'en déduis mon R=(1/2)*sqrt(L/Coss)

Pour L, il faut prendre le L de fuite ramené au primaire, càd (1-0.99^2)*L1 = 16µH...on tombe dans quelques 100aines de Ohms

[invite06c01aec]

Re,

Tout d'abord @erff, merci, je m'étais bien trompé j'avais pris comme valeur de L, ma valeur d'inductance au primaire et non l'inductance de fuite.


J'ai changé de transistor en prenant une tension de claquage plus grande (200V) tout en gardant mon dimensionnement Vdsmax à 66.7V. J'ai remarqué que mes pics s'arrêtaient à 180V environ.

J'ai donc ajouté l'écrêteur proposé par Tropique, je me suis notamment appuyé sur cette application note (en anglais) qui explique les calculs : http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-4147.pdf

Comme vous pouvez le voir sur mon Vds de transistor, j'ai réduit les pics à moins de 90V, je pense que ça me laisse une marge jusqu'à 200V pour éviter de griller mon MOS ?

Merci en tout cas de vos remarques.

[Tropique]

Cela semble déjà beaucoup plus "normal".
Je te conseillerais de faire des essais avec un k plus petit, comme je l'ai dit plus haut, 0.99 me parait assez optimiste (sauf si ce sont des paramètres extraits du transfo réel, évidemment).
En passant, un petit "truc du métier": contrairement aux apparences, D4 ne doit pas être un type rapide; en fait, il vaut même mieux mettre une diode lente.

Les diodes rapides le sont surtout en raison du reverse recovery, mais en direct même une diode standard est assez rapide. Au pire, il y a un épisode de forward recovery pendant lequel le Vf monte à quelques volts, ce qui est sans importance ici.
Par contre, après avoir dérivé la surtension, une diode lente restera conductrice quelques µs, et va recycler une partie de la charge de C6 vers le transfo et la charge, ce qui va améliorer le rendement et permettre d'augmenter R10 à niveau de surtension égal.
Donc, pratiquement que des avantages.

[invite06c01aec]

Salut,

J'ai baissé le coefficient de couplage, et bien sûr ça a changé un peu le valeurs de sortie, j'ai aussi des pics de tension qui sont repartis à la hausse mais j'ai rattrapé tout ça.

Merci pour l'info sur les diodes.

Et merci à tous pour l'aide précieuse.