Abaisser la tension sous haute température

[invite5725992d]

Bonjour,

J'ai une question à propos des convertisseur/abaisseur de tension fonctionnant sous haute T°.

La plupart des régulateurs ont une température max de jonction de 150°C, mais si l'ambiant (four ou autre) monte à 105°C par exemple, on se retrouve vite limité pour abaisser les tensions et en plus sortir du courant !

Par exemple sortir 500mA avec Uentrée=10V et Usortie=3.3V => DELTAu=6.7V

(Tj-TA)/(Pdiss)=Rthja ; 45/3.35 = 13°C/W

Or les TO-220 par exemple, qui sont parmis les boîtiers qui dissipent le plus ont un Rthja de 50°C/W...

Les radiateurs sont immenses du coup?! Non?
Du coup comment font les circuits embarqués dans des situations extrêmes comme celles-ci? il ya des techniques?
Il faudrait mettre plusieurs régulateurs en série avec un DELTAu faible sur chacun?

Merci
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[inviteede7e2b6]

quel est ton problème précis ?

[invite5725992d]

Nan mais j'ai rien de précis, je m'intéressais au calcul de radiateur parceque je ne maitrise pas vraiment le sujet et en faisant des exemples de calcul pour des régulateurs je me posais cette question.

Comment font les concepteurs hardware pour alimenter des composants comme des µC qui consomment beaucoup dans des environnements sévères. Parce que ça fait beaucoup de contraintes entre une tension à abaisser, un courant assez fort, et la température ambiante.
Je voyais comme seul alternative à des gros radiateurs mettre des LDO en série. Par exemple le premier abaisse de 10V à 8V puis le second de 8V à 6V etc pour arriver à du 3.3V sans brûler les composants.

[inviteede7e2b6]

en environnement sévère , on dessine de manière :

à ne pas avoir de dissipation inutile (pas d'alims linéaires)

à se réserver des "zones froides" dans le cas ou une évacuation de calories est indispensable.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5725992d]

à ne pas avoir de dissipation inutile (pas d'alims linéaires)

Tu veux dire utiliser des convertisseurs DC/DC? Mais ça embarque des transistors qui ont eux aussi une Tj d'environ 150 ou 200°C non?

[inviteede7e2b6]

il existe des composants (norme militaire) qui tiennent à haute température.

toutefois pas à 200°

on évite d'avoir une électronique subissant plus de 70°

[invite5725992d]

Mais du coup, je dis surement des bêtises mais par exemple le moteur d'une fusée ça doit être pas mal chaud et ils doivent bien avoir des capteurs autour non?
Du coup ils font comment?

C'est peut être un peu trop extrême comme exemple mais bon il doit y avoir d'autres choses plus simples confrontées au même problème.

[inviteede7e2b6]

il existe des CAPTEURS supportant 200°, largement au points depuis les moteurs à réaction.

quand à l’électronique , avec la présence des carburants liquides à moins 200°, la climatisation
ne pose pas de problème

[invite5725992d]

Ouais toute de suite ca doit rafraichir.
Donc ca fait une possibilité en effet, refroidir par un fluide. Comme pour les pc et le fameux wattercooling !

Mais bon il doit y avoir d'autres techniques je pense. Personne ne connait d'autres solutions ou connu ce genre de problème?

[inviteede7e2b6]

les concepteurs de ces engins assez pointus ne communiquent pas leurs petits secrets

il y a aussi le refroidissement pelletier.

[f6bes]

Les radiateurs sont immenses du coup?! Non?
Du coup comment font les circuits embarqués dans des situations extrêmes comme celles-ci? il ya des techniques?
Il faudrait mettre plusieurs régulateurs en série avec un DELTAu faible sur chacun?

Merci

Bjr à toi,
Ben un INGENIEUR c'est fait pour penser !
Donc il pense et il EMPLOIE le (s) composants en adéquation avec sa problématique (il consulte les datasheets civils...militaires, espaces ...si nécessaire).
Bien sur il fait en sorte que son "petit" puisse supporter ce qu'il va subir....sinon...c'est pas...... un ingénieur.
Rien n'oblige de mettre un composant dans une pârtie TROP chaude...si on peut faire ...autremeent.
C'est Là que commençe ...l'utilité du cerveau en question .
Bon W E

[Tropique]

Mais bon il doit y avoir d'autres techniques je pense. Personne ne connait d'autres solutions ou connu ce genre de problème?

Oui, il y des cas pour l'aérospatial et les forages pétroliers notamment, pour lesquels les semiconducteurs doivent travailler à plus de 200°C.

Les circuits au Si ne s'arrêtent pas simplement de fonctionner au-dessus de 200°C, mais certaines caractéristiques sont modifiées; il suffit d'en tenir compte dans le design. La plupart des fondeurs peuvent sur demande fournir des versions haute température de certains composants. Il faut évidemment que le l'encapsulation soit adaptée: boitier céramique ou métal, fixation du chip par des méthodes adaptées genre lien métallurgique au lieu de brasure tendre, etc.
Au-dessus de 250°C, il faut passer au SOI (Silicon On Insulator) qui tient à ~300°C, et maintenant des alternatives au Si existent, comme le SiC qui permettent en principe de monter encore plus haut.
Un exemple d'ADC haute température:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ads1278-ht.pdf
En standard, il n'est spécifié que jusqu'à 210°C, mais il est précisé qu'il y a des ranges "custom"

D'autres infos plus générales ici:
http://www.ti.com/hirel/docs/prodcat...QS=Other+OT+ht
http://www.tekmos.com/products/high-temp-semiconductors
http://www.extremetemperatureelectro...tutorial1.html
Etc

[invite01fb7c33]

Il est également possible de faire traiter par le régulateur que la variation de courant, ce qui réduit singulièrement sa puissance quand la variation est faible.
Par exemple il est possible de monter une résistance en série (ou en parallèle aussi) en amont du régulateur.
Exemple, on est sûr que le courant consommer en 5V par une charge x sera compris entre 4 et 5 A. Avec une tension d'entrée de 15V un régulateur 7805 (5V 1A) peut suffire avec une résistance en parallèle de 2,5Ω 40W qui laissera passer les 4A, le complément sera apporté par le régulateur.
Ce montage peu rassurant (Vis à vis des variations mal estimées) a été utilisé dans beaucoup d'équipement grand public avant l'arrivée des système à découpage.

[invite5725992d]

Merci à Pixel et Tropique. Ca agrandit ma culture comme ça !

Si en surfant je trouve d'autres idées je les posterais.

(f6bes commentaire inutile, on peut toujours essayer de penser des années, si on a pas la culture de base on n'avancera pas. Peut être les génies, je n'en suis pas un. Si tu ne veux pas partager ta culture le silence convient tout à fait)

[f6bes]

Bsr à toi,
Ca tombe bien je ne suis pas ingénieur ...non plus !
Je laisse penser ...ceux qui savent le faire...mieux que moi ...et leur fait confiance.
Bon W E

[bobflux]

En standard, il n'est spécifié que jusqu'à 210°C, mais il est précisé qu'il y a des ranges "custom"

C'est assez drôle de voir un "operating temperature range" largement plus chaud que la T° maximum de stockage ...