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Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC



  1. #1
    salocin30

    Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC

    Bonjour à vous,

    c'est mon premier message sur ce forum et j'ai regardé un petit peu si une présentation était de rigueur avant de poster un message dans une rubrique... Je n'ai rien vu à ce sujet mais si celle-ci est nécessaire comme sur certains forum, j'irai de ce pas la faire.

    Ma question est théorique et porte sur un point particulier. Dans le cadre du design d'un robot, j'ai été chargé de m'occuper de la partie moteur. Ces moteurs sont des Brushless et nécessitent donc une électronique particulière (triple demi pont) pour les commander. 3 Bras de 2 NMOS sont montés de manière à alimenter les 3 phases du moteur (connectées en triangle). La commande est en PWM. Sur chacun de ses MOS se trouve une diode schottky montée en antiparallèle pour pallier aux faibles qualités de la diode intrinsèque des MOS. Je dois calculer le total des pertes dans ma partie puissance et je bloque sur un point dans le calcul des pertes dans ces diodes. Sachant que les selfs des bobines on tendance à vouloir conserver le courant, lorsque tous les MOS sont coupés (ouverts), le courant file vers le '+' de l'alimentation via les diodes. J'aimerai savoir si le courant passe aussi dans la diode des transistors du bas du bras (ce qui ferait donc des pertes égales à 2*Vfdiode*Iphase), ou si le courant ne circule que dans la diode du haut ce qui diviserait les pertes dans ces diodes par 2. Voici 2 schéma que j'ai réalisés partiellement pour illustrer la situation dans mon rapport et vous permettre de mieux cerner la situation.

    pont conduction.png
    Pont en conduction

    pont ouvert.png
    Pont ouvert, ya il du courant dans la diode en bas à gauche?


    D'avance merci pour vos réponses/éclaircissements,
    Nicolas

    -----

    Dernière modification par salocin30 ; 29/12/2012 à 11h20.

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  3. #2
    gienas

    Re : Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC

    Bonjour salocin30 et tout le groupe

    Bienvenue sur le forum.

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... c'est mon premier message sur ce forum et j'ai regardé un petit peu si une présentation était de rigueur avant de poster un message dans une rubrique ...
    Il existe, en effet, un forum de présentation, mais on n'arrache jamais la tête de ceux qui n'y passent pas.

    http://forums.futura-sciences.com/presentez/



    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... Ma question est théorique ... Sachant que les selfs des bobines on tendance à vouloir conserver le courant, lorsque tous les MOS sont coupés ...
    La "vérité" n'est pas tout à fait celle-ci. Elle dit que le courant continue de passer, par tous les moyens, et l'inductance fait ce qu'il faut, pour.

    Tu devrais représenter, à l'instant de la coupure, le modèle complet de l'inductance seule concernée, qui, de récepteur qu'elle était, devient génératrice, pour voir par où le courant va se refermer.

    C'est la ddp à ses bornes qui prendra la valeur nécessaire pour le maintien de la même valeur initiale du courant.

  4. #3
    salocin30

    Re : Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC

    Petite erreur dans mes schéma, ce n'est pas une mais bien 2 bobines qui se trouvent dans chaque cercle, le moteur étant connecté en étoile

  5. #4
    salocin30

    Re : Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC

    Mais donc, pour moi et corrigez moi si je me trouve. Pour conserver le courant qui la traverse, la self va augmenter la ddp à se bornes jusqu'à dépasser la tension seuil de la diode qui devient passante et débite du courant vers la borne positive de mon alimentation, la tension induite par la self étant supérieure à celle de mon alimentation. On peut voir la self comme un réservoir d'énergie qui se déverse à travers la diode. Mais donc ce courant ne provient pas du bas de mon schéma mais juste de la self. Ce qui, selon cette hypothèse, ne causerait que des pertes dans la diode du haut mais alors, quel est le rôle de la diode du bas?

  6. #5
    salocin30

    Re : Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC

    Ok, après avoir refait le schéma en représentant la self comme une source de courant et en indiquant la tension à ses bornes, et renseignant le chemin du courant,j'ai compris comment ça fonctionnait enfin je pense. Et la diode du bas conduit donc. Voici le schéma, pouvez me confirmer que c'est correct? Autre conclusion qui m'est apparue, la tension générée par la self sera égale à Vbat-2Vfdiode et donc il n'y a pas de surtension sur la batterie et pas de risque d'endommager les autres composants? est-ce juste ?

    Voici le schéma conduction.png

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

    Re : Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... Pour conserver le courant qui la traverse, la self va augmenter la ddp à se bornes jusqu'à dépasser la tension seuil de la diode qui devient passante et débite du courant vers la borne positive de mon alimentation, la tension induite par la self étant supérieure à celle de mon alimentation ...
    Oui, mais la simple augmentation ne suffit pas, à elle seule, à remplir ce rôle qui la transforme de récepteur à générateur.

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... On peut voir la self comme un réservoir d'énergie ...
    Oui, mais ...

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... énergie qui se déverse à travers la diode. Mais donc ce courant ne provient pas du bas de mon schéma mais juste de la self ...
    Je ne comprends plus.

    Le courant passe, et chaque chute de tension provoque une perte.

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... Ce qui, selon cette hypothèse, ne causerait que des pertes dans la diode du haut mais alors, quel est le rôle de la diode du bas?
    Je pense avoir déjà évoqué cette "hypothèse".

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    Mais donc, pour moi et corrigez moi si je me trouve. Pour conserver le courant qui la traverse, la self va augmenter la ddp à se bornes jusqu'à dépasser la tension seuil de la diode qui devient passante et débite du courant vers la borne positive de mon alimentation, la tension induite par la self étant supérieure à celle de mon alimentation. On peut voir la self comme un réservoir d'énergie qui se déverse à travers la diode. Mais donc ce courant ne provient pas du bas de mon schéma mais juste de la self. Ce qui, selon cette hypothèse, ne causerait que des pertes dans la diode du haut mais alors, quel est le rôle de la diode du bas?
    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... après avoir refait le schéma en représentant la self comme une source de courant et en indiquant la tension à ses bornes, et renseignant le chemin du courant,j'ai compris comment ça fonctionnait enfin je pense ...
    Cette étape est incontournable, en effet, pour comprendre.

    C'était prévu.

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... Voici le schéma, pouvez me confirmer que c'est correct? ...
    Je pense que oui. Ce serait parfait si le courant y figurait. Car ...

    Citation Envoyé par salocin30 Voir le message
    ... la tension générée par la self sera égale à Vbat-2Vfdiode ...
    En es-tu bien sûr? Saurais-tu le démontrer?


    Edit: le MP envoyé par le serveur est un message automatique, du fait de la validation d'une PJ. Il n'est pas vraiment un message volontaire de ma part. Ma réponse ici, au dessus, est bien de mon cru.
    Dernière modification par gienas ; 29/12/2012 à 14h16.

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  10. #7
    salocin30

    Re : Eclaircissement sur les pertes dans un Contrôleur BLDC

    A la bonne heure. J'ai refait le schéma en indiquant le courant, les tensions de récepteurs et générateurs, un résistance de thévenin, la source n'étant pas idéale (mais je chipote peut-être?). Concernant ma conclusion sur la tension, si on prend la maille que j'ai mis en rouge, on trouve :

    condu2.png

    Vbat + (vth) + vfdiode + vfdiode = Vself... et je viens de me faire avoir une seconde fois par votre arme secrète du "refait le toi même et tu trouveras la réponse" c'est diablement efficace !!!

    Il semblerait que toutes les zones d'ombres ont étés éclaircies à moins que vous ne voyez encore quelque chose à dire ?
    Un tout grand merci en tout cas pour vos réponses

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