Convertisseur 12V 220V : quelques questions sur ce montage

[Poseidon88]

Bonjour,

Je souhaite réaliser un petit convertisseur 12V vers 220V pour un projet et tant qu'à faire, me familiariser un peu + sur les transfos ce qui me sera utile pour mes études.

Bref j'ai donc trouvé ce montage qui m'a l'air bien conçu.
http://f.dichamp.pagesperso-orange.fr/convertisseur.htm

Avant de le réaliser je voudrais avoir quelques explications.
Le typon sera revu bien évidemment.

Si je remplace comme dit, les 2N3055 par des darlingtons de puissance, est ce que je diminue les pertes pas échauffement ? (donc meilleur rendement)
Si oui, je chercherais lesquels mettre (il me semble de mémoire que les TIP147 devraient être bons).
J'ai commandé des 2N3055 qui proviennent du fabriquant ST, sont 'ils de bonne qualité ? Normalement oui, mais sur le site ils recommandent des RCA...

Aussi, il y'a bien évidemment une varistance pour écrêter les surtensions. Par la suite j'aurais besoin de sortir environ 400V~ et non 250 (valeur du varistor)
Est ce que je peux en mettre 2 en série pour obtenir une tension max de 500V ? J'entends par là que je vais m'arranger pour sortir 400V mais que si j'ai des pointes jusqu'à 500V c'est pas grave du tout.

Je tiens à préciser tout de même que j'ai des bases solides en électronique puisque j'étudie ca depuis 6 ans, et que j'ai l'habitude de travailler sur des amplis à lampes donc niveau sécurité je sais m'y prendre

Merci pour vos futures réponse Bon Dimanche.
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[vincent66]

Bonjour
Le schéma de base me paraît valable, mais à la place des transistors bipolaires de puissance j'utiliserais des NMOS...
Pour une tension de sortie plus élevée essaie avec un autre transfo...
Le typon a bien besoin d'être revu, surtout les pistes conduisant le +12VDC qui devront encaisser des dizaines d'Ampères selon la puissance demandée...
Vincent

[PIXEL]

Bonjour
Le schéma de base me paraît valable, mais à la place des transistors bipolaires de puissance j'utiliserais des NMOS...
t

voir des IGBT, c'est fépour !

[vincent66]

Hum...
Les pertes dans un igbt sont les mêmes que dans un 3055 et les tensions en jeu n'impliquent pas leur utilisation...
Vincent

[A voir en vidéo sur Futura]

[Poseidon88]

Vincent66 : Oui je vais redimensionner tout ca, faire un bon filtrage etc.
Donc tu me conseils plutôt des NMOS genre IRF ou BUZ c'est ca ?

Je n'ai pas besoin de puissance, je consommerais normalement 24W (2x12W).

Maintenant si je veux limiter ma tension à 500V, je n'arrive pas à choisir ma varistance.
Je n'ai jamais vu ca durant les cours d'électronique...toute façon on ne vois jamais rien de concret !
Du coup je suis perdu, j'ai regardé sur google mais ca reste flou quand au choix immense chez RS.

http://radiospares-fr.rs-online.com/...rm=varistance*

[f6bes]

Bonjour,

Je souhaite réaliser un petit convertisseur 12V vers 220V pour un projet et tant qu'à faire, me familiariser un peu + sur les transfos ce qui me sera utile pour mes études.

Bref j'ai donc trouvé ce montage qui m'a l'air bien conçu.
http://f.dichamp.pagesperso-orange.fr/convertisseur.htm

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Bjr à toi,
Schéma qui date d'au moins ...30 ans ( Le HP ou Radio pLan ) !!
On peut faire nettement plus moderne.
Ceçi dit , j'ai le meme...à la maison et ça fonctione pas trop mal .
A+

[Poseidon88]

Bjr à toi,
Schéma qui date d'au moins ...30 ans ( Le HP ou Radio pLan ) !!
On peut faire nettement plus moderne.
Ceçi dit , j'ai le meme...à la maison et ça fonctione pas trop mal .
A+

Salut,

Plus moderne ?
Il s'agit d'alimenter 2 moteurs de 12W de temps en temps donc bon ... Mais le truck c'est qu'il faut par la suite que je puisse atteindre 500V mais bon je vais me contenter déjà de mes 2 moteurs.

[f6bes]

Remoi,
Attention ça sort pas du "sinus"...mais du "carré" !
A+

[Poseidon88]

Oui oui je sais ^^ Ca dérange pas pour les moteurs que j'utilise. Et encore moins pour la suite vu que la tension sera redressée.

[vincent66]

Hello
Voui en trente ans ça a bien évolué, ce qu'on trouve maintenant pour pas cher à brancher à l'allume-cigare pour de faibles puissances sort du sinus régulé qui permet d'éviter l'écrêtage...
Pour des NMOS choisis ceux que tu connaîs déjà et que tu maîtrises...
Vincent

[fabang]

Le varistor n'est pas là pour définir la tension de sortie, juste pour virer des pics de commutations. C'est le transformateurs qui définit la tension de sortie.
De plus il s'agit d'un signal carré et pas sinusoïdal. Sur le 230Vac 50Hz du secteur la tension crête atteint 325V. Dans ce montage il faut calculer le transformateur pour que la tension crête du carré soit de 230V, ce qui donnera la même valeur rms pour les équipements.
Donc on peut utiliser un transformateur 230V/ 2x15V. En effet un transformateur n'est pas tout à fait réversible à cause des pertes cuivre et des pertes fer.

[Poseidon88]

Oui je sais bien que ca sert à écréter mais comme je compte atteindre 500V, je voudrais éviter de me retrouver avec 600V ...
Fabang : comment tu calcule ca ? Le rapport pour un transfo 15V est de 230/15=15,34 ... Si on applique 11V (12V - les pertes dans la commande) on obtient 168V x1,44 = 242V. Donc environ 12V de marge comme tu dis pour les pertes fer cuivres etc.

Par exemple si je veux obtenir une tension continue de 500V (une fois redressée filtrée) ca veut dire que mon système devra me délivrer 347V carré.
Donc il me faut un rapport de 31 au transfo (avec toujours 11V en entrée).
Du coup un transfo de 7V au secondaire ... j'ai des 2x6V (sous quelques dizaines de VA).

J'ai tout faux u un peut de bon ?

De toute façon je vais prendre un transfo, l'étudier, faire des mesures etc pour voir à quoi j'ai à faire avant toute chose.
J'ai pas envie de réaliser ce circuit pour seulement le voir fonctionner, mais aussi le comprendre et l'avoir "calculé". En math j'ai largement les bases ^^

Merci en tout cas pour votre aide

[invite03481543]

Bonsoir,

oui c'est vraiment la préhistoire ce montage et coté tension de sortie ça dépend directement de la tension batterie...
Quitte à étudier quelque chose ne perd pas ton temps avec ce truc.

Un DC/AC se fait au minimum avec un pseudo sinus ou rectangle modifié ce qui est dejà plus juste comme appelation.
Le but est de commander avec un rapport cyclique variable la commutation de l'étage de puissance en fonction justement de la tension de sortie que l'on fixe à 230V~/50Hz soit 230V efficace.
Sans quoi, selon la tension batterie 12V qui peut évoluer entre 10 et 14V (ou 24V -> 20VDC/28VDC) soit environ 15% du nominal, c'est aussi 15% en sortie qui sera obtenu soit 195V/265VAC.

Tu as deux solutions à ton niveau, soit tu réalises un convertisseur sur la base d'un transformateur 50Hz en modifiant ce montage, soit tu réalises un convertisseur à découpage en sachant qu'il te faut trouver un transformateur push-pull qui travaillera à quelques dizaine de KHz.
Soit, 3eme solution, tu le fabriques toi même avec un tore par exemple.
Ce qui n'est pas bien compliqué en soi et surtout bien plus constructif sur le plan didactique.
Que préfères-tu?
@+

[invite03481543]

De plus avec un charge inductive comme des moteurs les surtensions seront plutôt importantes avec une attaque en signal carré du transformateur BF.
Une varistance ne sert pas à limiter une tension de sortie mais à écrêter les surtensions.
Ces surtensions seront d'autant plus violentes si le di/dt est fort, donc commuter rapidement chaque demi primaire revient à agraver le phénomène, il convient donc de faire de préférence ce qu'il faut coté primaire pour ne pas "refléter" coté secondaire avec le rapport de transformation qui va avec.
10V de surtension coté primaire sur le commutateur revient à obtenir 200V de surtension au secondaire avec un rapport >20 (10V-> 230v).
@+

[fabang]

J'ai dit une bêtise, le transformateur n'étant pas tout à fait réversible à cause des pertes cuivres, il te faudra prendre un transfo 230V/10V et non pas 15V.
Avec un transformateur idéal un 230V/12V, en injectant un signal carré 12V tu ressortirais un signal carré 230V. (Rapport de transformation 12/230).
Le rapport du nombre de spires primaire/secondaire d'un transformateur 230V/12V n'est pas tout a fait égal à 230/12 = 19,16.
Pour compenser les pertes il y a un peu plus de spires au secondaire, et le rapport est plus proche de 17.
Donc quand tu l'utilises dans l'autre sens, la tension de sortie théorique est proche de 204V. Mais comme il y a aussi des pertes, tu te retrouves en réalité avec une tension proche de 180V.
En standard tu dois trouver des transformateurs avec sortie 9 ou 10V.
Mais comme déjà dit dans d'autres posts, ce montage facile à réaliser est très rustique et totalement dépendant des variations de la tension de batterie.

[Tropique]

Oui oui je sais ^^ Ca dérange pas pour les moteurs que j'utilise. Et encore moins pour la suite vu que la tension sera redressée.

Dans ce cas, inutile de s'embêter avec un dinosaure de ce genre: une conversion en DC est nettement plus simple, et la méthode la plus rapide et la plus économique est de partir d'un convertisseur allume-cigare de 150W, et prendre la tension de 350VDC avant le pont de l'onduleur.
Ça fonctionnera à coup sûr, ce sera plus compact, plus léger, plus puissant, mieux régulé, et le rendement sera aussi bien meilleur.
Bref, que des avantages, et pour beaucoup moins cher.
Un exemple (non-limitatif, on peut trouver mieux et moins cher en cherchant un peu):
http://www.ldlc.com/fiche/PB00076901.html

[Poseidon88]

HULK28 : déjà merci pour tes réponses. La solution de fabriquer moi même le transfo me plais assez. Maintenant si c'est pour réaliser une usine à gaz ... disons que je veux réaliser quelque chose de propre, oscillateur----étage de puissance----transfo. Un circuit où je peux bien séparer les parties. Où trouver un tore ? Récupe sur des alims à découpage ?
Donc vu la taille du transfo, il faudra travailler comme tu les dis dans les dizaines de KHz. Un oscillateur à NE555 sera OK ? Suivis d'un mosfet ?

TROPIQUE : Le convertisseur tout fais ca me plait pas ... désolé. Ce convertisseur que je veux réaliser est seulement une toute petite partie d'un gros projet qu'on fait à plusieurs et on veut absolument tout réaliser nous même et ne pas mélanger du tout fait made in china à nos maquettes. De plus, ce convertisseur c'est la seule chose qu'on ai jamais étudiées en cours donc autant éclaircir ce point noir.

FABANG : Effectivement ce montage donne une valeur de sortie fonction de la tension d'alimentation du montage ... le mieux serait donc de réguler la tension d'alim.

[invite03481543]

La solution se trouve peut-être entre les deux réponses, celle de Tropique et la mienne.
Un convertisseur coute trois fois rien et tu peux récupérer le transformateur push-pull qui est la clé essentiel d'un tel montage.
Le reste c'est basique.

Rien n'empêche en parallèle de réaliser un push-pull maison avec un tore qui te permettra de comparer les 2 résultats, les calculs sont simples seule la réalisation demande un peu de soin et de patience.
@+

[invite03481543]

Il faut prendre un tore dont on connait parfaitement ses caractéristiques, le choix de la récup je ne suis pas trop pour, à moins d'être bien documenter sur les tores.
Tu peux en trouver chez la plupart des revendeurs traditionnels.

Il faut 2 Mos et un circuit de commande push-pull genre UC3525A, je peux te fournir un de mes schémas, simple et fiable.
@+

[Poseidon88]

Quand je parlais de récupe, je voulais dire par là que je dessoude le transfo, je le débobine et rembobine du fil dessus.

Par contre l'UC3525 je l'ai déjà vu dans des alims à découpage mais pour passer de 230V à des faibles tensions et non pour l'inverse... Ca marche aussi dans l'autre sens ?

[invite03481543]

Bien sur.
Dans le cas d'une entrée en 230V, bien évidemment on ne branche pas directement le circuit sur le secteur.
On utilise pour cela un enroulement auxiliaire du transfo qui se chargera de fournir la tension qui va bien.
A la mise en route c'est une résistance+diode+condo qui alimenteront provisoirement le circuit, puis une fois que l'alim "tourne" c'est l'enroulement auxiliaire qui prendra le relais désactivant le réseau R+diode+C, la tension issue de l'enroulement secondaire étant plus haut en tension, un circuit de type "OU" à diodes réalise cette fonction.
Dans un DC/AC nul besoin d'enroulement auxiliaire, la tension batterie n'excédant pas la tension max admissible de l'UC3525A.
@+

[Poseidon88]

OK !
J'ai téléchargé la doc et j'ai jeté un oeuil dessus.
Tu peux m'envoyer ton schéma ? Je te donne mon adresse mail par MP ?

[invite03481543]

Non pas la peine, je vais le poster ici, le temps de le scanner quand j'aurai 5mn.
@+

[Poseidon88]

De mon coté en attendant ton schéma j'ai trouvé ca sur l'UC3525.
http://320volt.com/anahtarlamali-cdi...3525-400-volt/

[Poseidon88]

Voici un transfo récupéré dans une alim à découpage qui a les mêmes dimensions que celui sur le site et le même brochage.
Bon surement que les caractéristiques n'ont rien à voir mais je peux le débobiner facilement comme on le vois bien sur la deuxième photo.
J'en ai pleins d'autres.

[invite03481543]

Bonsoir,

voici le schéma de mon convertisseur DC/AC économique.
Il fonctionne parfaitement pour 150W avec une régulation de la tension de sortie < 5% sur une plage batterie 11V/14V et de Pmin à Pmax.
Sans ventilateur évidemment.

On verra demain comment tout ça fonctionne et on calculera le push-pull.

Mon routage est en simple face et compact (12cm*8cm), je le posterai si ça intéresse.
En le passant en cms on peut réduire sérieusement encore tout ça, mais bon pas le temps là.
@+

[Poseidon88]

Re, Merci pour le schéma, tu as due t'amuser à le faire sur papier ^^

Partie primaire :

- UC3525 pour la commande des 2 MOS.
- comparateurs pour surcharge ??? (avec buzzer) puisque je vois que Vref est comparé à une ref de tension sur un des mosfets (en courant) sur la 2.2ohms.
- Fusible 20A ????
- Je suppose que L1 filtre les HF de l'alim pour pas pourrir le circuit électrique 12V.



Partie secondaire :

Je comprends moins pourquoi il fat tout ca ? OK pour le redresseur sur le secondaire mais le reste ...
En gros c'est V0 qui m’intéresse. J'ai juste à recalculer le push pull pour augmenter ou diminuer la tension suivant mes envies (et la tension de ref de l'UC3525)
Ce que je comprends c'est que le pont en H et le deuxième UC servent à mettre en forme le signal qui sort du secondaire du transfo.
Je suppose que la forme du signal que tu as dessiné (sortie 230V) a un temps à 0 avant de passer à la tension opposée pour protéger les mosfets, éviter qu'ils commutent en même temps en se retrouvent en CC.

Ton typon je le veux bien. Je ne le referais pas en CMS c'est pas utile pour mon projet. En plus j'ai tous les composants qu'il faut sauf les UC.

[Poseidon88]

Je viens de regarder dans mon stock et j'ai toute une multitude de MOSFETs dont des IRFZ44 à la place des 48 sur ton schéma.
Ils ont un RDSon un peu plus grand, supportent un peu moins de courant mais globalement ça parait OK. tu en pense quoi ?

[invite03481543]

Partie primaire :

- UC3525 pour la commande des 2 MOS.

Oui.

- comparateurs pour surcharge ??? (avec buzzer) puisque je vois que Vref est comparé à une ref de tension sur un des mosfets (en courant) sur la 2.2ohms.

Le buzzer est uniquement là pour signaler que la batterie est tros basse et qu'il est grand temps de la recharger.
Oui il y a une protection du courant max sur le pont en H de la sortie.

- Fusible 20A ????

Oui 20A, fusible "auto" de type plat comme ceux utilisés dans les boites à fusibles de voitures.
Sont rôle est uniquement une protection quand tout va mal (Push-pull en court-circuit, inversion de polarité).

- Je suppose que L1 filtre les HF de l'alim pour pas pourrir le circuit électrique 12V.

L1 et C forment un filtre passe bas.

Partie secondaire :

Je comprends moins pourquoi il fat tout ca ? OK pour le redresseur sur le secondaire mais le reste ...

tu suprimes ce qui ne te sert pas, là c'est pour faire un onduleur.

En gros c'est V0 qui m’intéresse. J'ai juste à recalculer le push pull pour augmenter ou diminuer la tension suivant mes envies (et la tension de ref de l'UC3525)

Il faut avoir tous pour calculer ce transfo, tension min et max en entrée, puissance max de la charge.

Ce que je comprends c'est que le pont en H et le deuxième UC servent à mettre en forme le signal qui sort du secondaire du transfo.
Je suppose que la forme du signal que tu as dessiné (sortie 230V) a un temps à 0 avant de passer à la tension opposée pour protéger les mosfets, éviter qu'ils commutent en même temps en se retrouvent en CC.

Non le temps mort de commutation est déjà réalisé par l'UC3525A, le plateau à 0 entre deux alternances permet d'avoir une onde pseudo sinusoidale avec une harmonique 3 moins dominante qu'en carré..
Cet angle varie en fonction de Vbat et de la charge, il permet la régulation à 230Veff.

@+

[invite03481543]

Je viens de regarder dans mon stock et j'ai toute une multitude de MOSFETs dont des IRFZ44 à la place des 48 sur ton schéma.
Ils ont un RDSon un peu plus grand, supportent un peu moins de courant mais globalement ça parait OK. tu en pense quoi ?

Tu comptes tirer combien en sortie?
Donne moi les caractéristiques entrée et sortie de ton alim et on calcul le transfo et les caractéristiques des Mos qu'il faut.
@+