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Convertisseur Buck



  1. #1
    Tonave72

    Convertisseur Buck


    ------

    Bonjour à tous,

    N'y connaissant pas grand chose en électronique j'ai remarqué qu'un convertisseur buck pouvait me permettre de faire une conversion 41V 2A vers du 24V 4A (ou au plus proche de 4A). Pour essayer et dimensionner les composants je suis tombé sur ce lien : http://www.ti.com/tool/buck-convcalc


    Je voulais juste savoir si les résultats calculés sont correctes en clair si je peux faire confiance aux résultats du fichier excel....

    Merci à vous!

    -----

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  3. #2
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    Bonjour et bienvenue,

    manque juste ton lien...
    @+

  4. #3
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Heu et là c'est bon???

    (Merci pour la réponse ultra rapide)

  5. #4
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    C'est ok cette fois.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  8. #5
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    Oui, tu peux faire confiance à Texas

  9. #6
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Très bien merci Hulk

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  11. #7
    Lytharan

    Re : Convertisseur Buck

    Tu n'as pas aborder le sujet de la rétroaction (régulation de sortie).
    Non plus pas comment tu créer ton PWM ni comment tu pilotes tes MOSFET.

    L'inductance, entre autre,varie fortement avec la température, pour elle, les condos et les MOSFET prends une marge d'au moins 50%.

  12. #8
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    En effet.... Mais avant tout ça j'ai une quesion "basique". Est ce que cette alimentation (48V 2A -> 24V 4A) est bien réalisable?? Car pour moi le rendement doit alors être de 100%... Et si c'est bien réalisable, est ce que la structure buck convient le mieux?

    Par avance, merci!

  13. #9
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    Si tu tire 4A sous 24V tu consommeras un peu plus de 2A sous 48V donc ton rendement sera forcement inferieur a 100 pourcent.
    On ne definit jamais une conversion en ces termes, on dit plutot 48V/24V-4A

  14. #10
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    Pour abaisser une tension on utilise bien une structure "Buck" appelee encore "Step-down" ou "abaisseur" en francais.

  15. #11
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Salut Hulk et merci

    Comme tu le dis je vais tirer un peu plus de 2A mais si mon alimentation ne peut pas délivrer plus de 2A, je serai limité en courant en sortie?

    Et au sujet de la structure buck, qu'en pense tu?

    Merci !

    Edit : Merci tu as répondu entre temps
    Dernière modification par Tonave72 ; 07/05/2012 à 08h20.

  16. #12
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    Si ton alim 48V ne peut debiter plus de 2A en effet ta sortie 24V ne pourra delivrer les 4A attendu.
    En realite avec une alimentation 2A tu auras du mal a demarrer en charge, l'appel de courant (charge des capas d'entree) mettra en limitation de courant ton alimentation.
    La structure Buck est une structure classique et tres efficace, la plus simple a mettre en oeuvre.

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  18. #13
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Très bien merci!

    En fouillant un peu j'ai trouvé ce composant : http://fr.farnell.com/micrel-semicon...ble/dp/2096042

    Penses tu qu'il pourrait convenir à mes besoins? A première vue je dirai oui

    Encore merci ^^

  19. #14
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    Oui il a tout ce qu'il faut, sauf peut-etre que pour le souder tu auras un peu de mal il est prevu pour etre soude en refusion (reflow), c'est a dire qu'il faut un ecran de serigraphie pour la depose de la pate a souder et un four a refusion, donc tres peu adapte a un usage amateur ou hobbyste.
    Tout depend donc de tes moyens de fabrication.
    Dernière modification par HULK28 ; 07/05/2012 à 08h57.

  20. #15
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Finalement (après reflexion), je ne pense pas que je vais utiliser un composant intégré, je préfère avoir "la main" sur ce que je dois faire...

    Au niveau de la régulation de sortie comment puis je procéder? Au début je comptais utiliser un NE555 mais si je dois asservir ma tension de sortie en fonction du PWM là je bloque....

  21. #16
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Ok merci Hulk

  22. #17
    bobflux

    Re : Convertisseur Buck

    Tu ne connais rien aux convertisseurs à découpage, tu as donc deux options :

    1- Tu apprends la théorie et la pratique (ce qui pourrait te prendre un certain temps) et tu conçois un convertisseur en utilisant un circuit adapté, par exemple celui-ci :

    http://www.linear.com/product/LTC3891

    ou en utilisant la recherche paramétrique :

    http://parametric.linear.com/step-do...vout_25!iout_2

    Il y a pas mal de choix. Je recommande LT pour la qualité du simulateur qui permet de s'assurer que le design marche (en théorie) avant de faire des conneries.

    Attention, c'est du boulot.

    2- Tu as besoin d'une solution qui marche et tu utilises un module tout fait : le choix ne manque pas (traco power, µmodule LT, TI, National, etc). Beaucoup plus simple et au final moins cher (même si le module te coûte 30€...) mais ... moins amusant aussi. Mais ça marche.

    Note que concevoir un convertisseur comme celui-là à base de 555 est du suicide.
    Dernière modification par bobflux ; 07/05/2012 à 10h11.

  23. #18
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Salut Bob!!

    Merci pour tes précisions je regarde de suite et je note, dans un coin de ma tête, que un PWM à base de 555 c'est pas bien

    Encore merci!

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  25. #19
    bobflux

    Re : Convertisseur Buck

    Attention, je ne dis pas que "le 555 c'est cacaaaaaaa" mais que :

    * quelqu'un ayant de solides connaissances en électronique et en automatique pourrait implémenter la partie PWM d'un convertisseur avec un 555, pourquoi pas... mais dans ton cas une datasheet bien rédigée et pédagogique de chez National ou LT (évite les japonais et les chinois donc) est un meilleur point de départ
    * un convertisseur n'est pas qu'un PWM, et les chips tout faits incluent les "petits détails" qui font que ça marche, par exemple :
    - à 48V 2A le switch sera un MOS donc il faut un driver de MOS relativement musclé...
    - la limitation de courant : lors de la connection d'une charge qui a des condensateurs de découplage en entrée (ou à l'allumage du système si la charge est connectée en dur) pour charger ces condensateurs il faut une limitation de courant, sinon le courant de charge est énorme, la tension de sortie chute, le convertisseur augmente le PWM pour compenser, l'inductance sature et le MOS explose. Un bon convertisseur buck tolère un court-circuit franc en sortie sans limite de temps, ou se met en sécurité, un mauvais explose.
    - la protection anti surchauffe (sur les convertos à MOS intégré c'est pratique, il s'éteint au lieu de cramer)
    - les bonus : fonctionnement discontinu aux charges faibles pour économiser l'énergie
    - etc...

    C'est pleins de petits détails qui font la différence entre un truc fiable et un truc pourri qui finira par cramer et emporter avec lui tout ce que t'auras branché à la sortie...
    Dernière modification par bobflux ; 07/05/2012 à 11h27.

  26. #20
    bobflux

    Re : Convertisseur Buck

    Ah oui, ne t'attaque à la conception que si tu es préparé à devoir apprendre beaucoup de choses donc à y passer beaucoup de temps... C'est intéressant mais pas forcément rentable, ça dépend ce que tu recherches. Sinon mets un module tout fait.

    Par exemple j'ai conçu un buck qui marchait très bien dans LTSpice, une fois construit foirage total, le bug était 5 mm de piste partagée entre le drain du MOS du haut et l'alim du chip... un coup de cutter plus tard : fonctionnement parfait.

  27. #21
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Ok merci Bob message reçu....

    Bon je pense que dans mon cas je vais partir sur des LT tout intégrés pour que ça aille plus vite et que ça me coute moi cher...
    Après au niveau qualité je ne sais pas trop quoi prendre... Le LT1074 me paraît pas trop mal et pas cher du moment que je peux faire mon 48V 2A vers 24V 4A ça me va!

    Mais en effet c'est beaucoup moins marrant que de faire l'alim à la "mano" mais quel gain de temps.

    En tout cas merci beaucoup pour tes conseils je reviendrai vers vous lorsque mon choix final de composant sera fait

  28. #22
    bobflux

    Re : Convertisseur Buck

    Ça dépend, tes options sont :

    - module tout fait :
    LTM8027 http://search.digikey.com/us/en/prod...PBF-ND/2188326 (package intimidant ...)
    http://www.tracopower.com/products/d...power-modules/
    http://fr.farnell.com/tracopower/tep...00w/dp/1869123 pas donné lol

    - chip avec MOS intégré simple à utiliser : LT1074 LT1070 LT1170
    http://search.digikey.com/us/en/prod...10-5-ND/585931
    http://search.digikey.com/us/en/prod...6-5-ND/1038148
    ça court pas les rues pour ces tensions/courants

    - chip avec MOS externe(s), plus complexe : là y'a beaucoup de choix

  29. #23
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    On va dire que dans un premier temps mon choix va se faire sur un LT1074HV pour des questions de simplicité et de coût. Ceci étant c'est la première fois que je vois un composant qui alimente son électronique interne par le biais du signal d'entrée... Original pour moi

    Sinon du point de vue dimensionnement des composants, je ne vois pas de moyen de les calculer dans la datasheet du LT1074. Doit on vraiment faire confiance au dimensionnement des composants en page 1 de la doc??? Ca me paraît "trop" facile

    Mais je suis d'accord avec toi, package monstrueux et le prix des traco est un peu trop élevé

  30. #24
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    (Bien sûr R1 et R2 seront différentes )

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  32. #25
    bobflux

    Re : Convertisseur Buck

    Effectivement la datasheet ne mentionne pas le calcul des composants...

    Lis la page "buck converter" sur wikipédo et la datasheet d'un régulateur un peu plus évolué (LTC3851 par exemple), grosso modo les composants critiques sont les capas d'entrée, de sortie et l'inductance, il faut pas se planter sur les types de composants.


    Calcule le courant max dans l'inductance, et simule avec ltspice...

  33. #26
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Salut Bob!

    Ok je fais tout ça cet après midi... Ceci étant, dans la doc du LT1074 dans la partie Ilim Pin, nous pouvons ajouter des composant safin de limiter la sortie en courant. Là dans cette partie il y a un courant qui "rentre en jeux" et c'est Isc.... Il n'est mentionné nul part ailleurs dans la doc à part dans ce chapitre. Aurais-tu une idée de quel courant il s'agit???

    Merci Bob!

  34. #27
    Lytharan

    Re : Convertisseur Buck

    Mouaha, j'aime bien ces gens motiver par réaliser leur DC/DC eux même, sachant que même en les connaissant bien une fois sur 2 je suis emmerdé pour un truc. Et quand je peux j’utilise un convertisseur déjà intégré.
    Et un DC/DC monté sur une plaque d'expérimentation ou de développement c'est des immenses emmerdes d'avances, si on est pas extrêmement rigoureux bon jour les perturbations et les instabilité en tout genre.

    Si tu veux quand même en réaliser un toi même, fait le avec l’outil WEBENCH® Designer de national : http://www.national.com/
    Pour ton application, si le lien fonctionne : http://webench.ti.com/webench5/power...I=4.0&op_TA=30
    Dernière modification par Lytharan ; 09/05/2012 à 12h05.

  35. #28
    bobflux

    Re : Convertisseur Buck

    > Et un DC/DC monté sur une plaque d'expérimentation ou de développement

    ça marche jamais ça... ou alors c'est un design de 1972 à 8 kHz avec une inductance de la taille d'une roue de camion... aux fréquences modernes, circuit imprimé bien réalisé obligatoire !

    > j'aime bien ces gens motiver par réaliser leur DC/DC eux même

    On ne dira pas que j'ai pas conseillé les modules tout faits mais bon, on apprend de ses échecs, hein

    Le LTM8027 a un package de fou mais en fait ça se soude au fer à souder (toutes les broches intéressantes sont sur les bords !) ou au pire au four, à la poèle...
    Dernière modification par bobflux ; 09/05/2012 à 12h27.

  36. #29
    Tonave72

    Re : Convertisseur Buck

    Bonjour Messieurs,

    Il est vrai qu'à la base j'étais motivé pour faire mon DC/DC à la mano, idée vite abandonnée.

    Je me suis donc tourné vers un LT1074HVCT7 pour réaliser mon convertisseur 48V/2A vers 24V/4A.
    Mais je me pose des questions pour le dimensionnement de la capa d'entrée (filtrage) de la bobine et de la capa de sortie (régulation).

    Par le biais de certains calculs, j'en ai déduis :
    -Cin = 2000µF 63V
    -L = 300µH
    -Cout = 500µF 63V (d'après la doc car là je ne vois pas)

    Ces valeurs vous semblent elles cohérentes?

    Merci à vous tous

  37. #30
    invite03481543

    Re : Convertisseur Buck

    Le condensateur d'entrée à pour vocation de réduire l'ondulation sur Vin compte tenu des forts appels de courants que réclame le DC/DC.
    Ce condensateur doit avoir une résistance série très faible pour pouvoir délivrer ce courant sans chauffer.
    Usuellement on limite à 75mV cette ondulation sur l'entrée.

    Pour le calcul:

    Cmin=(Iout*DC*(1-dc)*1000)/(F*V(càc))

    DC est le rapport cyclique: DC=Vout/(Vin*n)=0.625 (n étant le rendement que je fixe par défaut à 80%).

    D'où Cmin=125µF

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