Alimentation 30 V-10 A

[invite03481543]

Bonjour,

c'est pas moi qui l'ai inventé , la tension max est égal a une puissance que divise une fréquence, c'est aussi égal a une capacité que multiplie une fréquence divisé par une tension que multiplie un courant , et le résultat s'exprime en joule !

Tu es assez grand je pense pour voir que mon V doit être un W non?
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[invite03481543]

Bonjour,
E=1/2 C x V x V avec 47000µ et 19V on est a 8,5 J ce n'est pas si énorme.

Avec 2 volts de ronflette, la différence d'énergie entre le condo (47000µ) chargé de 17V a 19V est de 1,7 joule, donc le pic de courant répétitif (100Hz) dans les diodes du pont ne sera pas si important que cela, avec un pont 35 ampères bien refroidit il n'y a aucun problème.

çà:
http://www.e44.com/composants/compos...00C35000F.html

+ 2 comme çà:
http://www.e44.com/composants/compos...R2200025S.html

ou un comme çà si on compte ces sous :
https://fr.aliexpress.com/item/32999...archweb201603_

Si tu veux, de toute façon je ne m'adresse pas à toi... tu es trop obtus...

[invite03481543]

Poursuivons en apportant un peu plus de détails dans le contexte d'une alim 12V-10A avec ballast à transistors comme dans le cas de la CHIPITA.
Voici un dessin détaillé sur ce qui se passe au niveau du filtrage et tel que décrit plus haut:



td représente le temps durant lequel la capacité réservoir doit fournir l'énergie à la charge.

Le ballast à transistors va créer une chute de tension que l'on peu estimer raisonnablement à 2.5V~3V, il faut donc tenir compte d'un besoin amont de 15V au minimum.
La tension min du secteur pouvant aller jusqu'à 203V, c'est cette tension que nous prendrons comme minimum pour déterminer le reste de la chaîne de conversion.
Trop souvent les dimensionnements négligent que le secteur peut fluctuer.

Pour avoir 15VDC min en amont du montage transistorisé il faut également tenir compte de la chute de tension du pont redresseur, on prendra 1V par diode donc 2V en tout.
La tension min efficace du transformateur devra donc être:

V_minn(eff)=[V(sortie)+V(ballast)+2*V(diode )]*Vsect(nominal)/Vsect(min)=(12+3+2)*230/207=18.9V

Il faut enfin tenir compte de la chute de tension du secondaire du transformateur (pertes cuivre et pertes fer), entre en pleine charge (10A) et à vide.
Sur cette gamme de puissance on est en général autour de 2% de chute de tension, soit ici 0.38V, ce qui porte la tension min secondaire efficace à 19.3V, le standard le plus proche est 20Veff.

Pour déterminer le rendement de cette alimentation il faut aussi tenir compte du facteur d'utilisation du transformateur (F.U.T).
Lorsqu'un transformateur est utilisé pour alimenter un redresseur suivi d'un filtrage capacitif, le courant dans le secondaire n'est pas sinusoïdal puisque le courant secondaire comprend une composante continue et des composantes alternatives appelées harmoniques.
Ces courants non sinusoïdaux contribuent à échauffer le transformateur, ce qui implique des pertes supplémentaires.

F.U.T= Puissance en courant continu fournie par le secondaire / puissance nominale en voltampères du secondaire

ou encore:

F.U.T= (F.U secondaire + F.U primaire)/2

Pour un redressement double alternance:

F.U.T=(V²moy/Rc)/V²eff/Rc=(1/F)²=(1/1.11)²=0.812 soit 81.2% qui est le rendement réel du transformateur pour un redressement double alternance

La puissance max à 10A demandé au secondaire sera donc P=20*10/0.812=246W

Ce qui nous donne les caractéristiques électriques du transformateur à choisir:

P=250VA, Us=20Veff

Le rendement de cette alim est donc:

n=Pout/Pa=120/250=48% sans surprise, on sait déjà que ce n'est pas le rendement la meilleure qualité de ce type d'alimentation linéaire.

A suivre pour les autres dimensionnements (pont, condensateur).

[Antoane]

Bonjour,

@Hulk: ta PJ (post#63) n'est pas passée, peux-tu la reposter ?

Un détail sur un point mentionné plus haut : pour limiter l'échauffement des transistors de ballast, il faut filtrer au minimum la tension en sortie du pont de diodes (i.e. la laisser atteindre le minimum acceptable (V_out + V_dropout à chaque alternance lorsque le courant de sortie est maximal) . Cela permet d'avoir une tension moyenne aux bornes des transistors plus faible, et donc une dissipation moindre.

[invite03481543]

Oui je vais la reposter.

Un détail sur un point mentionné plus haut : pour limiter l'échauffement des transistors de ballast, il faut filtrer au minimum la tension en sortie du pont de diodes (i.e. la laisser atteindre le minimum acceptable (V_out + V_dropout à chaque alternance lorsque le courant de sortie est maximal) . Cela permet d'avoir une tension moyenne aux bornes des transistors plus faible, et donc une dissipation moindre.

Comme le précisait Tropique dans son exposé, il ne faut pas espérer mieux que 2.5V~3V aux bornes du ballast à transistors.
Avec 10% d'ondulation sur le condensateur de filtrage ont peux l'atteindre en principe pour la CHIPITA et selon mon calcul du transformateur au dessus, je verrai dans la suite si les calculs me donnent raison

PS:Je remets ici le dessin, je te laisse antoane le remettre à la bonne place.

[invite03481543]

Le redressement:

Le mode qui nous intéresse ici est le redressement double alternance en pont de 4 diodes (pont de Graëtz).

La valeur crête de la tension redressée est Vmax=Vs*rac(2)=28V
Ce qui donne un courant crête dans les diodes:
Imax=Vmax/(Rc+2*Rd+Rs) Rs étant la résistance du bobinage secondaire, Rd la résistance de la diode à l'état passant et Rc la résistance équivalente de la charge (12+3)/10=1.5 ohms.
La résistance dynamique des diodes peut être estimée à ce stade par Rd=(1-0.6)/10=40 m

La résistance du bobinage secondaire du transformateur Rs=0.38/10=38 m

Soit Imax=28/(1.5+0.08+0.034)=17.3A

Le courant efficace est:
Ieff=17.3/rac(2)=12.26A

Le courant moyen:

Imoy=2*Imax/pi=11A

Le courant "surge" est également important, c'est le courant dont je parlais dans un de mes précédents messages lorsque la capacité réservoir est vide, c'est elle qui va stresser tout le reste du circuit.
Nous en reparlerons plus tard lorsque nous évoquerons en détail le dimensionnement du condensateur dans le détail sur cette application d'alimentation CHIPITA.

[DAT44]

Bonjour,

Sur cette gamme de puissance on est en général autour de 2% de chute de tension, soit ici 0.38V, ce qui porte la tension min secondaire efficace à 19.3V, le standard le plus proche est 20Veff.

Non, 19.3 volts c'est la tension de crête minimum, soit une tension sinus de 13,7 volts minimum

[DAT44]

Bonjour,

Le redressement:

Le mode qui nous intéresse ici est le redressement double alternance en pont de 4 diodes (pont de Graëtz).

La valeur crête de la tension redressée est Vmax=Vs*rac(2)=28V

Non, la tension sinus n'est pas de 20 volts

Ce qui donne un courant crête dans les diodes:
Imax=Vmax/(Rc+2*Rd+Rs) Rs étant la résistance du bobinage secondaire, Rd la résistance de la diode à l'état passant et Rc la résistance équivalente de la charge (12+3)/10=1.5 ohms.
La résistance dynamique des diodes peut être estimée à ce stade par Rd=(1-0.6)/10=40 m

La résistance du bobinage secondaire du transformateur Rs=0.38/10=38 m

Soit Imax=28/(1.5+0.08+0.034)=17.3A

Non, le courant dans les diodes a un forme cosinusoïdale (tronçon) la valeur de crête dépend de l'angle d'attaque et en tout état de cause la valeur et bien plus élever que 17,3 ampères

Le courant moyen:

Imoy=2*Imax/pi=11A

Le courant moyen sur une période de 10 mS c'est celui de la sortie : 10 ampères, sinon la tension du condo monterait en permanence ...

[invite03481543]

Si tu pouvais arrêter de m'interrompre à tout bout de champ et me laisser finir ma démonstration.
En plus tu dis des conneries.
Comme d'habitude...
"tension sinus", apprend le bon vocabulaire ça te changera.

[invite03481543]

Avant de poursuivre j'ai quand même vu une erreur plus haut dans mon dimensionnement du transformateur:

Pour avoir 15VDC min en amont du montage transistorisé il faut également tenir compte de la chute de tension du pont redresseur, on prendra 1V par diode donc 2V en tout.
La tension min efficace du transformateur devra donc être:

V_minn(eff)=[V(sortie)+V(ballast)+2*V(diode )]*Vsect(nominal)/Vsect(min)=(12+3+2)*230/207=18.9V

Il faut enfin tenir compte de la chute de tension du secondaire du transformateur (pertes cuivre et pertes fer), entre en pleine charge (10A) et à vide.
Sur cette gamme de puissance on est en général autour de 2% de chute de tension, soit ici 0.38V, ce qui porte la tension min secondaire efficace à 19.3V, le standard le plus proche est 20Veff.

Il faut lire:

V_minn(eff)=[V(sortie)+V(ballast)+2*V(diode )+Vond+Vfuse]*Vsect(nominal)/Vsect(min)*1/rac(2)=(12+3+2+1.5+0.1)*230/207*0.707=14.61V

Puis:

Sur cette gamme de puissance on est en général autour de 7~10% de chute de tension au secondaire @10A, soit ici 1.45V max, ce qui porte la tension min secondaire efficace à 16,1V, le standard le plus proche est 18Veff.
Nous conserverons 18V pour le reste des calculs, tout en sachant qu'avec 16V nous aurions un peu moins de perte globale.
Ca ne change pas la face du monde mais autant être rigoureux et rester dans l'esprit démonstration...

Demain nous verrons la suite.

[DAT44]

Bonjour,

Le redressement:

La résistance dynamique des diodes peut être estimée à ce stade par Rd=(1-0.6)/10=40 m

La résistance du bobinage secondaire du transformateur Rs=0.38/10=38 m

cette modélisation correspond plus a un pont de diode 8 ampères comme celui-ci (voir page 3) :
http://www.farnell.com/datasheets/23...SABEgIhJ_D_BwE

avec un tel redresseur la résistance dynamique des diodes est comparable a celle du transformateur 40 m et 38 m avec un échauffement thermique également comparable, il est très préférable de prendre un pont largement supérieure comme celui-ci (voir page 2):
http://www.farnell.com/datasheets/16...SABEgIhJ_D_BwE

Avec un tel redresseur sur mon logicielle de simulation, la dissipation thermique baisse de 40% par rapport au premier redresseur 16W au lieu de 26,5W (tension de sortie a 16Vac et condo à 13600µ), et de 55% par rapport au premier redresseur 16,5W au lieu de 29,7W (tension de sortie a 15Vac et condo à 47000µ)

Compte tenue des crêtes de courant qui apparaisse dans les diodes pour la charge d'un condensateur par rapport a une charge purement résistive, il n'est pas du tout délirant de surdimensionné le pont de diode de 300% ou 400% par rapport au courant nominal.

Ici, pour une alim qui sort 10 ampères, il faut prendre un pont de diodes de au moins 30 ampères ...

[invite03481543]

Ah je me disais bien aussi, la théorie selon un simulateur... on en voit les dégâts.
Ici le but est de démontrer les choses pas de faire des suppositions gratuites qui mènent au bricolage.
Donc si tu pouvais éviter de flooder comme je te l'ai déjà demandé, merci par avance.

Pour ce qui est de la résistance de sortie du bobinage secondaire, il faut corriger selon ce calcul:

La chute de tension étant de 10% environ il faut considérer Rs=10%[Vs(eff)]/Is(eff)=0.1

[invite03481543]

Pour la suite de la démo j'ai redessiné au propre l'allure du redressement+filtrage que j'avais posté au #63 afin que les choses soient bien claires:

[attach]https://forums.futura-sciences.com/attachment.php?attachmentid=40 6481&stc=1[/attach]

[invite03481543]

Le condensateur doit pouvoir fournir l'énergie réclamée par l'alimentation en amont de la régulation dans le cas le plus défavorable, c'est à dire au minimum de la tension secteur et à la puissance maximale, à chaque demi-alternance.

W(Cin)=1/2*Cin[V²(max)-V²(min)]

[tex]=\Delta Vr = V²(max)-V²(min){/tex] correspond au taux d'ondulation.

La tension au minimum secteur est de 207V ce qui implique une tension max en sortie de transfo de 16*0.9*1.414=20.36V=20.4V
Et une tension de 20.4-2=18.4V (chute de tension des diodes du pont) vue du condensateur.

La tension minimale requise avant régulation est 12+3+0.1+1.7=16.8V c'est à dire la tension en dessous de laquelle le condensateur ne doit pas descendre.

De là nous déduisons le temps de conduction des diodes du pont lors de la charge de C:





Soit tc = 1.34ms

L'énergie de charge (Wch) sera celle restituée (Wd) par le condensateur à la partie régulation en aval de manière à ce que Wch=Wd

D'où Wd=[16.8+(18.4-16.8)]*10*(10.10^-3 - 1.34.10^-3)=1.6J

De là nous pouvons calculer le condensateur requis:

Cin=1.6/(18.4²-16.8²)=28409µF

Le courant de charge du condensateur:

ic(ch)=Cin*(V_max-V_min)/tc=33.92A=34A

On voit de suite la différence entre le courant que devrait fournir le pont sur une charge ohmique pure (17.1A calculé au début) et l'influence d'un filtrage par condensateur, soit le double.
On comprend aussi que plus C sera grand et plus ic(ch)max sera grand... donc minimiser C a du sens...
Avec un 47000µF (au hasard) nous aurions un surcourant de 56.5A soit 1.6x plus...

La composante AC du courant RMS passant à travers C contribue à son échauffement (dû à sa résistance série qui devra être limitée).
En revanche la composante DC du courant total RMS ne contribue pas à son échauffement.

On peut l'évaluer (selon le dessin du post précédent en idéalisant l'allure de ic) par:



Soit

C'est cette valeur qui nous permettra de sélectionner un candidat valable pour C.

a suivre.

[DAT44]

Bonjour,
j'ai vérifier ta proposition avec un transfo a 16Vac et un condo a 33000µ, c'est bon et effectivement, il y a moins de stress que si on met un 47000µ,

[invite03481543]

Merci pour ton retour
J'apprécie.