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Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback



  1. #1
    Bonnes perspectives

    Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback


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    Bonjour, alors certainement que mon problème n'est pas nouveau, toutefois je n'arrive pas à m'expliquer pourquoi après mes multiples essais je n'arrive pas à piloter mon transistor de puissance à effet de champ un QFET pour être précis dont les caractéristiques seront décrites plus loin.

    Pour comprendre un peu mon problème je vais détailler mes différentes étapes et donner leur résultats et si quelqu'un biensur prend déjà le temps de s'intéresser à mes déboires et mieux arrive à y trouver la solution je l'en remercie d'avance. J'ai juste besoin d'un petit coup de pouce car ça devient franchement déprimant de voir ces IC se suicider les uns après les autres.

    Pour commencer comme le titre le dit il s'agit de fabriquer un alim flyback variable entre 5 et 12V pour faire du 45V en sortie avec un microcontrôleur PIC16F88 (c'est dans les vieilles casseroles qu'on fait les meilleurs plats) qui me fournit le signal PWM. Au vu des caractéristiques de mon transistor Cinput >300pF et Vgs entre 1 et 2.5V je me suis dit naïvement que je pourrais piloter directement mon FET par la sortie du micro. Résultat: mon transistor à chauffer, chauffer et la suite pas besoin de la raconter.

    J'ai alors quand même décider d'utiliser un driver, le IR2103 mais en utilisant que la partie basse (low side) reliée à la masse pour ne pas m'embêter avec un circuit de boostraping. Mais la encore ça n'a pas marché mais le transistor à tenu le problème c'est que le signal fait n'importe quoi au moment quand je balance la sauce (primaire+secondaire de mon alim). Je devais avoir normalement un signal PWM qui varie (rapport cyclique) si j'appuie sur un bouton en entrée du micro et là le signal reste figé.

    Voici le schéma de mon premier et second essai pour donner une idée.

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  3. #2
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bon je me réponds à moi-même mais c'est pour donner la suite de mes essais. J'ai ensuite essayer d'utiliser la partie basse et haute de mon transistor en m'inspirant d'un vieux schéma pour limiter les surtensions inductives lors des commutations. J'ai essayer une fois avec un montage de type "bootstrap" avec condensateur et diode pour ensuite encore essayer avec un convertisseur DCDC bien cher capable de piloter la grille sur un niveau flottant, voir les schéma 3 et 4. Voila les résultats que j'ai eu...Resultats.jpg



    De quoi donner la migraine: un signal en bleu provenant du low side et en rouge du high side (flottant) avec une sonde en 10x
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  4. #3
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bonjour,
    il y a plusieurs points qui clochent :
    - SD1 ne doit pas être une schottky : lorsque le transistor de découpage se bloque, le but est de recycler l'énergie accumulée dans le noyau magnétique pendant la phase de charge dans le secondaire du transfo. Avec une diode de roue-libre, tu l'empêches... Il faut à la place utiliser un circuit servant à dissiper l'énergie accumulée dans l'inductance de fuite (zener, RC... cf google)
    - à quoi sert R2, en série avec le primaire ?
    - J'ai du mal à voir l'intérêt du transistor High-side... d'où te vient cette idée ?
    - si je comprend bien, l'opto-coupleur n'en est pas un. Mieux vaut garder le bon symbole pour le bon composant.
    - quelle est la fréquence du PWM ? est-elle suffisante pour le transfo ?
    - 200ohm de résistance de base, ca commence à faire pas mal...

    Dans ce genre de montage, se souvenir que même si le schéma est bon, la réalisation physique, si elle n'est pas soignée, a toutes les chances de conduire à un fonctionnement erratique. Voire à du silicium fumé.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  5. #4
    guillaume83

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bonsoir, pour les premiers essais , remplace le transfo par une resistance (de puissance suffisante), cela te permet de controler la commande du mos sans les problémes de ldi/dt du transfos.
    Quand tu auras un pwm "bien propre" sur le drain du mos , tu pourras connecter le transfo ,ou une self, pour pouvoir étudier "un snubber" (rc ....)
    @+

  6. #5
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonjour,
    il y a plusieurs points qui clochent :
    - à quoi sert R2, en série avec le primaire ?
    - J'ai du mal à voir l'intérêt du transistor High-side... d'où te vient cette idée ?
    - quelle est la fréquence du PWM ? est-elle suffisante pour le transfo ?
    - 200ohm de résistance de base, ca commence à faire pas mal...

    Dans ce genre de montage, se souvenir que même si le schéma est bon, la réalisation physique, si elle n'est pas soignée, a toutes les chances de conduire à un fonctionnement erratique. Voire à du silicium fumé.
    J'ai finit par mettre une résistance série pour éviter des court-jus et j'avais aussi remarqué qu'en simulation ca améliore la sensibilité mais c'était aussi pour éviter les court-jus.

    Oui en fait pour le high side j'ai fait plein d'essai et comme je sais que parfois on utilise les deux en même temps je me suis dit que c'était peut-être ca qui faisait défaut.
    La fréquence du PWM est de 100kHz mais je n'ai pas regardé en effet si le transfo pouvait accepter une telle fréquence, il ne s'agit pas d'un transfo mais d'une inductance double mais je crois que c'est bon, elle est fait pour ce genre d'application

    Citation Envoyé par guillaume83 Voir le message
    Bonsoir, pour les premiers essais , remplace le transfo par une resistance (de puissance suffisante), cela te permet de controler la commande du mos sans les problémes de ldi/dt du transfos.
    Quand tu auras un pwm "bien propre" sur le drain du mos , tu pourras connecter le transfo ,ou une self, pour pouvoir étudier "un snubber" (rc ....)
    @+
    J'ai vu des exemples avec des snubbers mais ceux-ci possèdent également une diode de roue libre puis en série la RC en parallèlle. Alors je comprends pas pourquoi je dois enlever la shottky. Elle sert pourtant à protéger le FET.

    J'ai mis une résistance de 200ohms sur la grille pour avoir 25mA , ce qui est le maximum acceptable par le port du micro. Avec le montage du driver de mosfet, j'ai mis une de 30ohms ce qui me donne un courant de 250mA, ce qui est le max acceptable par le driver IR2103.

    Maintenant mes questions sont: dois-je mettre un snubber pour que ca marche et si oui dois-je mettre ou pas une diode en série dans mon snubber ?
    Enfin puis-je me passer d'un driver de mosfet avec un transistor capable de commuter à Vgs = 1 à 2V et une capa d'entrée de 270 pF ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    "la sensibilité" ???

    il ne s'agit pas d'un transfo mais d'une inductance double mais je crois que c'est bon, elle est fait pour ce genre d'application
    Une référence, une datasheet ?

    La Schottky fait mieux que protéger le FET, elle empèche l'ensemble du montage de fonctionner !

    Ne pas confondre la tension de seuil (threshold voltage, Vgs_th) d'un MOSFET (de l'ordre de quelques volts) et la tension pour lesquelles les caractéristiques en saturation sont données (souvent 10V, voire 5V). Vgs_th correspond à la tension à partir de laquelle le mos devient conducteur... On est loin de la saturation.

    Un driver de MOS ne coute pas bien cher et rend de bons services, autant ne pas s'en priver.


    Clairement il te manque les bases théoriques concernant le fonctionnement de ce montage pour en entreprendre la conception. Commence par te documenter à son sujet, sur le rôile et le fonctionnement de chaque composant puis repasse sur l'oscillo. Tu gagneras temps et silicium
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  10. #7
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message

    Une référence, une datasheet ?
    La Schottky fait mieux que protéger le FET, elle empèche l'ensemble du montage de fonctionner !
    Voila une courbe tirée de la datasheet de mon inductance double de 1.2mH

    Grap Inductance.jpg

    Donc si j'ai bien compris je ne dois pas mettre de diode en parallèle ou alors un veau du genre MUR160 ou 1N4004

    Pour la docu c'est pas que je n'ai pas les bases. J'ai déjà fait une source de courant à découpage et mon FET était en amont de l'inductance donc j'avais nécessairement besoin d'un pilote et j'utilisais la partie high side. De + mon inductance n'était pas double donc pas de point milieu: j'avoue être un peu emprunté par rapport à ça. Mais là il s'agit d'une alim élévatrice et mon FET à sa source à la masse c'est pour ca que je me dit que peut-être uniquement la partie low-side est nécessaire.

    J'ai aussi été voir chez Fairchild est dans leur documentation je suis tombé sur un montage en "clamping" comme ils disent, mais le montage du bas utilise la partie low et high side du pilote de MosFet. Je sais pas ce que vous en pensez...ou si je ppourrais faire plus simple.
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  11. #8
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    La MUR160 est loind 'être un veau : "ultrafast rectifier" http://www.onsemi.com/PowerSolutions...t.do?id=MUR160

    Pour la docu c'est pas que je n'ai pas les bases. J'ai déjà fait une source de courant à découpage et mon FET était en amont de l'inductance donc j'avais nécessairement besoin d'un pilote et j'utilisais la partie high side. De + mon inductance n'était pas double donc pas de point milieu
    C'était un montage buck. Toutes les alim à découpage ont des caractéristiques communes, mais le flyback est relativement éloigné du Buck (bien moins du boost).


    là il s'agit d'une alim élévatrice et mon FET à sa source à la masse c'est pour ca que je me dit que peut-être uniquement la partie low-side est nécessaire.
    Que la tension de sortie soit inférieure ou supérieure à la tension d'entrée importe peu,ce qu'il faut prendre en compte, c'est la topologie : ici, c'est du flyback.
    Le Mos du bas est, a priori, le seul nécessaire.

    J'ai aussi été voir chez Fairchild est dans leur documentation je suis tombé sur un montage en "clamping" comme ils disent, mais le montage du bas utilise la partie low et high side du pilote de MosFet. Je sais pas ce que vous en pensez...ou si je ppourrais faire plus simple.
    Envoie des lien plutôt que des morceaux de documents : sans le contexte global...
    Ceci dit :
    - le premier montage est un Buck, il est normal d'utiliser un driver high-side si tu utilises un NMOSFET.
    - pour le second, je ne dirai rien avant d'avoir le contexte complet, mais ça ressemble de près au circuit d'alimentation du primaire d'un convertisseur half-bridge (schéma de principe : http://www.electronicproducts.com/im...9ONSE0507a.gif). Le fonctionnement est fondamentalement différent de celui d'un flyback : dans un half-bridge, le transfo est utilisé comme... transfo : le courant dans le primaire crée un flux magnétique variable dans le noyau, qui engendre une ddp dans le secondaire. Dans le flyback, il y a tout d’abord la phase de charge durant laquelle on stocke de l'énergie dans le noyau du "transfo", puis la phase de décharge où l'énergie emmagasinée sous forme magnétique est transmise au secondaire.

    J'ai de gros doutes quant à la capacité qu'à ton transfo pour servir dans une alim à découpage, une datasheet complète aiderait. Quoi qu'il en soit :
    - Tu veux obtenir 45V à partir de ~11V (presque meilleur des cas), soit un rapport de transformation de 4 ;
    - tu utilises un transfo avec un rapport de transformation de 1 ;
    donc le rapport cyclique doit être de ~80%. A 100kHz, ça fait un état haut de 8µs. Avec une inductance de 1,2mA et une tension d'alim, ça ne fait une énergie disponible par cycle que de 3,8µJ (car U=L*di/dt et E=0,5*L*I²), soit une puissance d'alim de 384mW...
    Sauf erreur.

    Néanmoins, comme expliqué plus haut commece par avoir un beau carré bien propre sur une charge de puissance purement résistive avant de l'attaquer à l'inductif.
    Dernière modification par Antoane ; 25/09/2012 à 17h11.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  12. #9
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    J'ai de gros doutes quant à la capacité qu'à ton transfo pour servir dans une alim à découpage, une datasheet complète aiderait. Quoi qu'il en soit :
    - Tu veux obtenir 45V à partir de ~11V (presque meilleur des cas), soit un rapport de transformation de 4 ;
    - tu utilises un transfo avec un rapport de transformation de 1 ;
    donc le rapport cyclique doit être de ~80%. A 100kHz, ça fait un état haut de 8µs. Avec une inductance de 1,2mA et une tension d'alim, ça ne fait une énergie disponible par cycle que de 3,8µJ (car U=L*di/dt et E=0,5*L*I²), soit une puissance d'alim de 384mW...
    Sauf erreur.

    Néanmoins, comme expliqué plus haut commece par avoir un beau carré bien propre sur une charge de puissance purement résistive avant de l'attaquer à l'inductif.
    Voilà la datasheet complète mais mon composant pour faire simple se nomme: B82722A2302N001

    http://www.epcos.com/inf/30/db/ind_2008/b82722a_j.pdf

    Je comprend en partie ton calcul jusqu'à la valeur du rapport cyclique mais tout en connaissant ces formules d'intégrales je comprends pas bien la suite comment tu obtiens les 3.8uJ et la puissance de mon alim car pour trouver l'énergie il te manque I.

    Ok je vais encore essayer avec une résistance de puissance même si j'ai déja essayer en commutation résistive normale sous 25mA et 100kHz et là ca ne posait pas de problème même sans driver de FET.

  13. #10
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    u=L.di/dt, on cherche le di max durant une phase de charge : di=u.dt/L, avec u la tension imposée sur la bobine lors de la charge : 12V et dt la durée de la charge : 8µs.
    D'où l'énergie max transmissible durant un cycle : de=0,5*L*(di)²

    25mA sous 12, c'est 0,4W... quelle puissance tu veux en sortie ?
    Et si il te suffit de 25mA, inutile de s'encombrer d'un tel FET, n'importe quel NPN fait l'affaire.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  14. #11
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Ok mais alors en gros avec mon alim je peux pas tirer plus que 25mA selon les calculs ? Ca veut dire que si je voudrais une alim 5W disons je devrais avoir une inductance 10 fois plus petite ou alors une fréquence 10 fois plus faible. En fait pour faire des survolteurs a partir d'une tension faible c'est rude si on veut une puissance non négligeable...

    Concernant la diode; si j'ai bien compris il ne faut pas que j'en mette une sinon le primaire ne pourra pas alimenter le secondaire , mais alors comment protéger le FET des commutations ? Il faut que je mette un snubber ?

  15. #12
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bon alors effectivement tu as vu juste avec une résistance de puissance 3ohms/9W j'ai un courant de 1.2A environ et là ca bug avec ou sans driver. Quand je dis ca bug c'est que j'ai un signal qui devrait varier de 0 à 100% de rapport cyclique puis de 100 à 0 mais la rien ne varie. Le condensateur se bloque sur un rapport cyclique et ne veut pas changer. Pourtant il y a bien un courant qui passe vu qu'il chauffe. Que dois-je faire mettre un snubber ou mettre un driver capable de fournir plus de courant sur la grille ? A savoir que là je suis à 250mA pour un courant de drain de 1.2A ca fait un gain d'environ 5. Ca me parait être deja un bon courant pour faire circuler 1.2A. Je donne quand meme la datasheet de mon transistor:
    http://www.fairchildsemi.com/ds/FQ/FQPF13N06L.pdf

    En meme temps il commute meme sous 25mA à la grille donc sans driver mais il se bloque c'est ca que je comprends pas. Déjà arrivé ce genre de problème ?

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  17. #13
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    Bon alors effectivement tu as vu juste avec une résistance de puissance 3ohms/9W j'ai un courant de 1.2A environ et là ca bug avec ou sans driver. Quand je dis ca bug c'est que j'ai un signal qui devrait varier de 0 à 100% de rapport cyclique puis de 100 à 0 mais la rien ne varie.
    Comment devrait varier le rapport cyclique, qui est-ce qui le fixe : Le µC est-il équipé de deux boutons poussoir : +/- ou autre ?

    Le condensateur se bloque sur un rapport cyclique et ne veut pas changer.
    Ca, je comprend pas.
    Pourtant il y a bien un courant qui passe vu qu'il chauffe.
    Je pense que tu n'as pas bien compris la notion de rapport cyclique.
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Rapport_cyclique

    Que dois-je faire mettre un snubber ou mettre un driver capable de fournir plus de courant sur la grille ? A savoir que là je suis à 250mA pour un courant de drain de 1.2A ca fait un gain d'environ 5.
    Un MOSFET demande du courant de grille lors des commutations pour charger/décharger la capacité de grille. Il y a donc une pointe de courant à chaque commutation, qui peut atteindre 250mA. Parler de gain en courant pour un MOSFET n'a pas de sens.

    En meme temps il commute meme sous 25mA à la grille donc sans driver mais il se bloque c'est ca que je comprends pas. Déjà arrivé ce genre de problème ?
    Le courant de grille lors des commutations, comme dit ci-dessous, n’influence pas le courant de drain (une fois que le mos à commuté). La seule variable est le temps de commutation. Sous 100kHz, tu ne devrais pas avoir de problème, même sous 25mA ca devrait aller sur une large plage de rapports cycliques (~5-95%).



    Ok mais alors en gros avec mon alim je peux pas tirer plus que 25mA selon les calculs ? Ca veut dire que si je voudrais une alim 5W disons je devrais avoir une inductance 10 fois plus petite ou alors une fréquence 10 fois plus faible. En fait pour faire des survolteurs a partir d'une tension faible c'est rude si on veut une puissance non négligeable...
    En général, on est plutôt content d'utiliser des inductances faibles : meilleurs rendement, poids, taille, cout.

    Envois schéma exact et complet du montage actuel, photos du prototype et copies d'écran d'oscillo.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  18. #14
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bon alors je crois avoir compris pk mon signal se bloquait. En fait oui j'ai 2 boutons pour faire varier mon rapport cyclique mais ces deux boutons sont en entrées de convertisseurs A/D du PIC (lorsque j'appuie la tension passe à 0 autrement je lis la tension à 4950 mV) et j'ai remarqué qu'avec un courant assez important circulant dans le circuit, ma tension d'entrée varie fortement et du coup elle variait plus et ca me donnait des problèmes de lectures de l'état des boutons et donc le rapport cycliquene voulait pas augmenter ou augmentait tout seul des fois. Par contre j'ai aussi remarqué qu'en descendant en fréquence la tension d'entrée était moins agitée alors qu'elle avait tendance à osciller si je pense à passer 100kHz est-ce du au fait que j'utilise une plaque d'essai ?


    Maintenant que ca va mieux j'ai essayer avec mon inductance double et ca va aussi sans diode de protection. Faut-il quand même que j'en mette une ?

    Dsl pour les photos mais je n'ai pas d'appareil sous la main et je n'ai pas de smartphone.

  19. #15
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Concernant le schéma il s'agit des 2 ci-dessous mais sans la diode de roue libre. Est-elle nécessaire au fait ?


    Schéma 1&2.jpg



    NOTE: j'ai mis un driver de mosfet mais le schéma 1 va aussi.

  20. #16
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Concernant le schéma il s'agit des 2 ci-dessous mais sans la diode de roue libre. Est-elle nécessaire au fait ?
    Ce schéma est celui du post 1. Or, tu me dis que tu testes (comme conseillé) ton PWM sur une résistance. Qui plus est, c'est vraiment pas ce que j'appelle un schéma complet ! Source du signal PWM ? câblage complet du driver de MOS ? alimentation détaillée ?
    C'est comme si tu te fichais de moi. Pour la diode de roue-libre, Goto post 3 et 6.

    Bon alors je crois avoir compris pk mon signal se bloquait. En fait oui j'ai 2 boutons pour faire varier mon rapport cyclique mais ces deux boutons sont en entrées de convertisseurs A/D du PIC (lorsque j'appuie la tension passe à 0 autrement je lis la tension à 4950 mV) et j'ai remarqué qu'avec un courant assez important circulant dans le circuit, ma tension d'entrée varie fortement et du coup elle variait plus et ca me donnait des problèmes de lectures de l'état des boutons
    Pourquoi utiliser un port analogique port mesurer une info logique ?
    Pourquoi ne pas utiliser un seuil situé vers ~2,5V ? Ou mieux, quitte à faire "complexe" : un trigger de schmitt en soft ?

    Par contre j'ai aussi remarqué qu'en descendant en fréquence la tension d'entrée était moins agitée alors qu'elle avait tendance à osciller si je pense à passer 100kHz est-ce du au fait que j'utilise une plaque d'essai ?
    D'où vient l'alim ? comment les composants de contrôle sont-ils découplés (condensateur sur l'alimentation) ? Ton prototype est-il propre ou ya du fil dans tous les sens ?

    Maintenant que ca va mieux j'ai essayer avec mon inductance double
    Le courant dans la résistance de puissance est bien propre, bien carré avec des fronts bien nets ?
    Si oui, go for it.
    Sinon, il faut améliorer le montage avant de passer à une charge inductive. C'est déjà pas facile à gérer quand le reste du montage est propre...

    et ca va aussi sans diode de protection. Faut-il quand même que j'en mette une ?
    Je répond pas : je veux bien aider, j'aime ça, ton projet me plait, mais faut pas déconner : j'ai autre chose à faire que réécrire trois fois la même chose ou être un intermédiaire en le reste d'internet et toi.
    Dernière modification par Antoane ; 01/10/2012 à 18h04.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  21. #17
    guillaume83

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bonsoir, +1 pour l'alim
    comme j' ai dejas mis dans un autre post, mon µP faisait un reset ,à la commutation d'un mos, du à une alim fait à la va vite.

  22. #18
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par guillaume83 Voir le message
    Bonsoir, +1 pour l'alim
    comme j' ai dejas mis dans un autre post, mon µP faisait un reset ,à la commutation d'un mos, du à une alim fait à la va vite.
    Oui mais la ce n'est pas pareil car j'ai essayé avec une alim boost donc avec inductance simple et ca marche. J'ai remarqué par contre que j'ai du descendre à 10kHz. C'est à n'y rien comprendre je montre en rapport cyclique et tout d'un coup ca fait un reset. Ca n'arrive pas en montage boost seulement avec l'inductance double. Avant elle se met à siffler: c'est peut être le signe qu'elle sature je sais pas pourtout on est loin du courant max admissible de 3A. Comprends pas.

    J'ai aussi un petit problème avec les formules di=u.dt/L et de=0.5L*(di)²; si j'enlève le 0.5 alors dp=de/dt=du*di si je l'enlève pas j'ai tjrs une puissance 2 fois plus grande en faisant dp=du*di.

    En pratique cependant avec mon alim boost j'ai remarqué souvent qu'en réalité un courant bien moindre demande un rapport cyclique plus élevé que d'après la formule.

    Il y a aussi une formule pour connaitre le rapport cyclique d'une alim boost: D=1-Vi/Vo. Je suppose qu'il s'agit du D qu'il faut pour obtenir Vo sans charge. La encore en pratique sans charge j'ai un rapport cyclique moindre pour obtenir une tension Vo plus élevée.

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  24. #19
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Il y a aussi une formule pour connaitre le rapport cyclique d'une alim boost: D=1-Vi/Vo. Je suppose qu'il s'agit du D qu'il faut pour obtenir Vo sans charge. La encore en pratique sans charge j'ai un rapport cyclique moindre pour obtenir une tension Vo plus élevée.
    Non, c'est le rapport cyclique nécessaire, quelle que soit la charge (tant qu'on reste dans le domaine du raisonnable.
    La différence provient notamment du rendement du convertisseur.

    Oui mais la ce n'est pas pareil car j'ai essayé avec une alim boost donc avec inductance simple et ca marche. J'ai remarqué par contre que j'ai du descendre à 10kHz.
    Tu es donc très probablement passé en conduction discontinue.

    J'ai aussi un petit problème avec les formules di=u.dt/L et de=0.5L*(di)²; si j'enlève le 0.5 alors dp=de/dt=du*di si je l'enlève pas j'ai tjrs une puissance 2 fois plus grande en faisant dp=du*di.
    E=P*T, donc de=pdt+tdp et non de=dpdt. C'est la dérivée d'un produit.
    De même dp=udi+idu
    Je ne vois pas trop ce que tu cherches à faire, notamment avec ton `j'enlève le 0,5`, mais calculer un dp n'a à mon avis pas grand sens ici.


    Un peu de documentation ne te fera pas de mal...
    Lis ça : http://jredoutey.free.fr/Puissance/A..._decoupage.pdf c'est pas mal fait et raisonnablement détaillé.
    Celui-ci est sympa aussi : http://claude.lahache.free.fr/mapage...-decoupage.pdf
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  25. #20
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Non, c'est le rapport cyclique nécessaire, quelle que soit la charge (tant qu'on reste dans le domaine du raisonnable.
    La différence provient notamment du rendement du convertisseur.


    Tu es donc très probablement passé en conduction discontinue.



    E=P*T, donc de=pdt+tdp et non de=dpdt. C'est la dérivée d'un produit.
    De même dp=udi+idu
    Merci pour les liens ils sont très bon en effet; oui je dois être passé en régime discontinu je pense. Il y a aussi une chose j'étais à la limite de ce que peux donner mon alim en courant; il est donc fort probable que la tension d'entrée ait baissé donc le rapport cyclique aussi.

    Concernant les formules je cherche à avoir une formule pour trouver la puissance de mon alim; comment je peux obtenir ma puissance maximale transmissible si je n'ai que <di> et <de> et vu que je ne peux pas faire P=u.di ?
    dp=u.di+i.du mais je n'ai ni <du> ni dp?

  26. #21
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    Merci pour les liens ils sont très bon en effet; oui je dois être passé en régime discontinu je pense. Il y a aussi une chose j'étais à la limite de ce que peux donner mon alim en courant; il est donc fort probable que la tension d'entrée ait baissé donc le rapport cyclique aussi.
    Impossible de dire comment se comporte ton alim en cas de surcharge, de même que le convertisseur.
    Normalement, une diminution de la tension d'entrée se traduit par une augmentation du rapport cyclique.

    Concernant les formules je cherche à avoir une formule pour trouver la puissance de mon alim; comment je peux obtenir ma puissance maximale transmissible si je n'ai que <di> et <de> et vu que je ne peux pas faire P=u.di ?
    dp=u.di+i.du mais je n'ai ni <du> ni dp?
    Physiquement, que représente dp ?
    Et tant qu'on y est : que représente di ? de ? du ? il faut que se soit bien clair dans ta tête pour que tu puisses appliquer les équations.
    Dernière modification par Antoane ; 15/10/2012 à 12h52.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  27. #22
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Physiquement, que représente dp ?
    Et tant qu'on y est : que représente di ? de ? du ? il faut que se soit bien clair dans ta tête pour que tu puisses appliquer les équations.
    Ok alors d représente l'opérateur de la dérivée soit dy/dx se qui représente une pente donc une information instantanée puisque la pente changera car si je me trompe la courbe de courant dans une inductance pure est une logarithme.

    di représente la valeur du courant à un instant donné dt, plus dt est petit est plus la pente sera précise. Donc je comprends ainsi que dp représente la pente de la puissance donc sa valeur instantanée durant un temps dt. Pareil pour l'énergie.


    Donc je comprends di comme le courant maximal que peut atteindre mon alim lorsque u_in est au max, il correspondrait donc à Imax dans la formule: di=u.dt/L ,si j'ai bien compris ?

    Y a juste une chose qui me pose problème si j'ai choisi une fréquence et une inductance élevée au départ c'était pour avoir un deltaI faible. Donc ca veut dire que si j'ai une fréquence basse et une inductance basse, mon alim emmagasinera plus de courant, donc plus de puissance mais mon courant d'alim oscillera aussi beaucoup, alors ce que je comprends pas c'est comment mon alim peut me fournir disons un courant Imax de 4A pour donner un exemple alors qu'elle ne peut en fournir que 1.8 avant de se mettre en protection court-circuit. Je m'explique ca du fait que ces 4A sont pendant un temps très court et que ce qui compte c'est que je ne dépasse pas la puissance moyenne que peut fournir mon alim soit 5Vx1.8A=9W si j'ai bien compris ? Donc si j'ai un deltaI de 4A je dois avoir un courant moyen de 2A si je veux rester en régime continu, dans le cas d'une faible charge, je passe en régime discontinu et ma tension chute, c'est juste tout ca ?
    Merci

  28. #23
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Enfin si ma puissANce tirée dépasse ma puissance disponible en entrée alors le rapport cyclique augmente et la tension aussi

  29. #24
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    Ok alors d représente l'opérateur de la dérivée
    On a pas la même notion de ce qu'est la Physique...

    Par ailleurs, d en lui-même ne représente pas l'opérateur dérivée. d/dt, en revanche, c'est bien l'opérateur dérivée par rapport au temps.
    dX, avec X une grandeur qqcq, c'est un petit morceau de X, une petite variation de X.

    soit dy/dx se qui représente une pente donc une information instantanée
    Une variation instantanée.

    puisque la pente changera car si je me trompe la courbe de courant dans une inductance pure est une logarithme.
    Le courant dans l'inductance d'un circuit RL est une exponentielle de la forme : Io*[1-e(-t/T)]

    di représente la valeur du courant à un instant donné dt
    di représente la variation du courant i pendant un petit temps dt, à l'instant t.

    dp représente la pente de la puissance donc sa valeur instantanée durant un temps dt.
    Non : p, c'est que la puissance instantanée, c'est combien de puissance on utilise/consomme/... à un instant donné. Mais dp, c'est un petit morceau de variation de puissance, c'est à dire que c'est de combien la puissance a varié entre t et t+dt : dp=p(t+dt)-p(t).
    La pente, c'est le quotient dp/dt, sinon c'est pas homogène.

    Donc je comprends di comme le courant maximal
    Non : di c'est une petite variation de courant, rien à voir.

    que peut atteindre mon alim lorsque u_in est au max, il correspondrait donc à Imax dans la formule: di=u.dt/L ,si j'ai bien compris ?

    Y a juste une chose qui me pose problème si j'ai choisi une fréquence et une inductance élevée au départ c'était pour avoir un deltaI faible. Donc ca veut dire que si j'ai une fréquence basse et une inductance basse, mon alim
    Ton inductance ?
    emmagasinera plus de courant,
    plus d'énergie sous forme magnétique

    comment mon alim peut me fournir disons un courant Imax de 4A pour donner un exemple alors qu'elle ne peut en fournir que 1.8 avant de se mettre en protection court-circuit. Je m'explique ca du fait que ces 4A sont pendant un temps très court et que ce qui compte c'est que je ne dépasse pas la puissance moyenne que peut fournir mon alim soit 5Vx1.8A=9W si j'ai bien compris ?
    C'est une possibilité, assez probable vue la fréquence à laquelle tu travaille, mais impossible de répondre sans connaitre la conception de l'alim.

    Donc si j'ai un deltaI de 4A je dois avoir un courant moyen de 2A si je veux rester en régime continu, dans le cas d'une faible charge, je passe en régime discontinu et ma tension chute, c'est juste tout ca ?
    Ca dépend de la gestion du PWM : si c'est bien fait, effectivement, tu vas passer en régime discontinu (ou mieux : mode burst). Cependant, la tension de sortie n'a pas de raison de chuter, au contraire elle aurait plutôt tendance à monter. Mais là encore : ça dépend du gestionnaire PWM.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  30. Publicité
  31. #25
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    En faisant le tour des pages expliquant les convertisseurs à découpage boost et flyback j'ai découvert ces formules ralliant la puissance de sortie à la puissance d'entrée en ne considérant aucune perte et une inductance L parfaite.

    http://www.dos4ever.com/flyback/flyback.html
    http://uuu.enseirb.fr/~dondon/puissa...k/Flyback.html

    Pe = Ps => 0.5*(Ve*D)squ*T/L=(Vo)squ/Rch

    en fait c'est comme les formules pour calculer la puissance dissipée en commutation, il faut faire la somme des énergies divisée par le temps de commutation.
    En somme dans le cas d'une alim à découpage, il s'agit de trouver l'énergie emmegasinée et de la diviser par la période pour connaître la puissance emmagasinée de mon alim.

    En faisant plusieurs essais avec mon alim, j'en suis pourtant arrivé à qqch. de bizarre. Mon alim me donne plus de puissance que prévu alors que selon la formule je devrais en avoir moins.

    Dans mon exemple, j'ai une tension d'entrée Ve de 5V, une période T de 50us donc f=20khz, une inductance L de 100uH, et une résistance R de 300ohms/7W et j'arrive à Vo=45V avec un rapport cyclique de 90% env., j'ai donc une puissance de sortie:

    45squ/300 = 6.75W or avec ma fréquence et mon inductance mon alim ne peut en principe aller au delà de P = 0.5*(Ve*D)squ*T/L=0.5*25*0.81*50/100=5.06W.

    Alors d'où vient ce surplus de puissance, est-ce ma résistance qui chauffe trop et dont la valeur grimpe beaucoup plus haut que sa valeur nominale ? Mais là aussi j'ai fait l'essai en ohmmètre avec un fer à souder au borne et la valeur ne grimpe pas tant que ca même lorsque c'est très chaud. En plus elle est censée tenir 7W et je suis en dessous. Donc je m'explique pas trop.

  32. #26
    Bonnes perspectives

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bon histoire de relancer le débat j'ai un petit probleme de compréhension dans une alim à découpage si j'ai bien compris on passe à un delta IL qui va fournir l'énergie à la bobine. Si le courant tiré par la charge est inférieur à ILmax/2 on passe en monde discontinu et là je dois changer mon rapport cyclique pour obtenir une tension fixe. Si je suis =ou> à ILmax/2 je suis en mode continu et je dois faire varier ma fréquence selon la charge: baisser pour une charge plus importante ou diminuer pour une plus faible charge jusqu'au seuil critique de séparation entre le mode continu/discontinu.

    Merci de me corriger si je me trompe.

    Ce que je comprends pas c'est comment je peux avoir une énergie plus grande en sortie que celle que peux emmagasiné ma bobine ?

  33. #27
    Antoane

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bonjour,
    Pe = Ps => 0.5*(Ve*D)squ*T/L=(Vo)squ/Rch
    Une formule donnée ainsi toute nue n'a pas vraiment d’intérêt. D'où vient-elle ? Dans quelles conditions est-elle exprimée ? Que représentent D, T, Vo... ?

    Comment mesures-tu la tension de sortie ?

    Tant que la température reste dans le domaine du raisonnable, le dR reste faible, de qq % tout au plus.
    Le fait qu'elle soit spécifiée à 7W signifie seulement que sa valeur en ohm restera dans la tolérance spécifiée (5 ou 10%) tant qu'elle dissipera moins de 7W, tout en étant maintenue en deçà d'une certaine température, souvent 70°C.

    Avec un rapport de 45/5=9 entre tension d'entrée et de sortie, on arrive à la limite de ce qu'un boost peut faire. Au delà, on préfère une autre topologie, à transformateur.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  34. #28
    HULK28

    Re : Pilotage d'un mosfet sur Alim Flyback

    Bonjour,

    quelques petites remarques pratiques en passant:

    Un PIC quelqu'il soit ne permet pas de driver directement un Mos dans des cas précis:

    1/ si la capacité de gate est trop élevée (c'est le cas des Mos puissants à faibles Rds(on) en général)
    2/ Ne pas oublier qu'à la mise sous tension en particulier (au reset en général) la sortie d'un port est mise à 1 => le mos conduit brièvement.

    Pour le 1/ ça se répercute par un Mos qui conduit mal => pertes en commutation importantes => rendement pourri.
    Pour le 2/ ça peut tout simplement fumer si certaines précautions ne sont pas prises.

    Pour la transil sur le primaire pourquoi pas, ce n'est pas très élégant, souvent c'est une solution économique mais pas terrible coté rendement.
    Un snubber avec une diode, une résistance et une capa fait tout aussi bien coté écrêtage mais bien mieux coté rendement.
    Je n'ai pas vu quel courant tu escomptes tirer, mais il est indispensable que tu es un oscillo pour la mise au point, c'est le seul instrument qui sera ton juge de paix.

    Tu pourrais insérer une résistance de 0.1 Ohm dans le drain et mesurer ainsi le courant en intégrant avec un RC et une diode, l'avantage c'est que tu pourrais sécuriser ton montage.
    Et attention au routage, sans adopter les règles de l'art c'est là que tout foire la plupart du temps...

    @+
    L’ignorance engendre plus fréquemment la confiance en soi que ne le fait la connaissance.

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