Alimentation à découpage 10A courant constant

[Yvan_Delaserge]

Bonjour tout le monde,

Je cherche à réaliser une alimentation 10A courant constant, dont la régulation se ferait par MLI.

Avec l'arrivée des éclairages à LED, dont l'alimentation doit se faire en courant constant, il doit exister des chips spécialisés. Est-ce que quelqu'un a connaissance de tels chips?

L'utilisation que j'envisage n'est pas un éclairage à LEDs, mais quelque chose de très différent: Un appareil de soudure par points.

La soudure par points nécessite de fortes intensités sous un voltage de 2 à 3 Volts. Le temps de soudage doit être très bref, il faut donc utiliser une forte puissance.

Mais si on veut utiliser un tel appareil à domicile, on est limité par le courant maximum disponible: 10 A.

Le circuit envisagé est le suivant: Le réseau 220 V est redressé et filtré. Les 300V obtenus alimentent un pont en H formé de 4 IGBT, qui hachent à 200 Hz le courant envoyé à un transformateur récupéré à partir d'un vieux four à microondes. On conserve le primaire du transfo et on remplace le secondaire par une spire de forte section, qui fournit directement le fort courant sous env. 2 V, nécessaire à la soudure.

Il s'agit de contrôler les IGBT par un circuit travaillant en MLI de manière à ce que l'intensité (moyenne sur quelques alternances) puisée dans le réseau soit toujours égale à 10A.

Je dis bien toujours égale, car de cette manière, on sera toujours à 2200W quelle que soit la composition et l'épaisseur des tôles à souder.
Si les tôles sont minces, il faut des créneaux courts, pour ne pas dépasser 10 A au primaire.
Si les tôles sont épaisses, elles vont présenter une résistance plus élevée et il faut des créneaux plus longs.

Donc, en résumé, comme 2200W ce n'est pas du luxe pour une soudure par points, il ne s'agit pas juste de limiter l'intensité à un maximum de 10A. Ce qu'il faut, c'est que que l'intensité soit toujours égale à 10 A!
il faut être sûr qu'on applique toujours le maximum de puissance à la soudure. Et en même temps, il faut être sûr que l'on ne fait pas sauter les fusibles de la maison!

D'où ma demande d'une alimentation 10A courant constant, dont la régulation se ferait par MLI.

Avec l'arrivée massive des éclairages à LED, dont l'alimentation doit se faire en courant constant, il doit exister des chips spécialisés. Est-ce que quelqu'un a connaissance de tels chips?


Amicalement,

Yvan
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[invitea3c675f3]

Je ne suis pas spécialiste de poste de soudure électrique; à ce que j’en sais, on a un gros transfo abaisseur dimensionné pour fournir le ‘bon’ courant sous la ‘bonne’ tension. Essayer de réguler est illusoire, la soudure est trop instantanée pour qu’aucune régulation puisse fonctionner

Sinon, électroniquement, les régulateurs de MLI comparent le tension de sortie à une référence interne ; il suffit de fournir à l’entrée du comparateur une tension proportionnelle au courant (shunt) pour en faire un générateur de courant.

[cubitus_54]

Bonjour,

J'ajouterai que pour de la soudure par point on est plutôt sur des courants de 100 à 1000A et des tensions d'environ 1V...

[Yvan_Delaserge]

Je ne suis pas spécialiste de poste de soudure électrique; à ce que j’en sais, on a un gros transfo abaisseur dimensionné pour fournir le ‘bon’ courant sous la ‘bonne’ tension. Essayer de réguler est illusoire, la soudure est trop instantanée pour qu’aucune régulation puisse fonctionner

Selon quelques essais préliminaires, avec un transfo de four microondes modifié, le temps nécessaire à une soudure est de 1 à 2 secondes. Rien à voir avec ce que l'on voit dans les usines d'assemblage des carrosseries de voitures, bien entendu. Pas de gerbes d'étincelles volant dans tous les sens, avec ce montage destiné à une utilisation à la maison.
Une à deux secondes, c'est suffisant pour qu'une régulation de courant puisse se faire.

Sinon, électroniquement, les régulateurs de MLI comparent le tension de sortie à une référence interne ; il suffit de fournir à l’entrée du comparateur une tension proportionnelle au courant (shunt) pour en faire un générateur de courant.

Oui, bien entendu. Je pensais m'inspirer de ce qui se fait dans les alimentations des PC. Un chip à 8 pattes commandant un hacheur en push-pull et un feedback via un opto-coupleur.
Est-ce que vous connaîtriez la référence de ces chips 8 pattes? J'aimerais étudier un peu leurs data sheets.

Amicalement,

Yvan

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee05a3fcc]

Dans 50% des alimentations ATX, c'est un TL494

[Yvan_Delaserge]

Bonjour,

J'ajouterai que pour de la soudure par point on est plutôt sur des courants de 100 à 1000A et des tensions d'environ 1V...

Oui, en effet. Avec un transfo de four microondes modifié, il est possible d'obtenir plus de 1000A sous 1 à 2 Volts.

Mais l'intensité au secondaire dépend de l'épaisseur des tôles à souder. Si l'intensité au secondaire est trop élevée, il en sera de même au primaire et on ne peut pas dépasser 10 A sous peine de faire sauter les fusibles de la maison.

C'est pour cette raison qu'il faut un régulateur, pour avoir toujours un réseau qui débite 10 A quelle que soit l'épaisseur des tôles à souder.

Il faut que la puissance délivrée soit toujours de 2200 W. L'énergie totale délivrée à la soudure se règle par le temps d'application du courant à la soudure. Il y a aussi un circuit de temporisation indépendant.

Amicalement,

Yvan

[invite07d645db]

Dans 50% des alimentations ATX, c'est un TL494

On trouve aussi pas mal de SG3525 il me semble.

[Tropique]

C'est pour cette raison qu'il faut un régulateur, pour avoir toujours un réseau qui débite 10 A quelle que soit l'épaisseur des tôles à souder.

Faire un régulateur PWM de 2kW est loin d'être trivial, et me semble en plus largement excessif: il vaut mieux se reposer sur des moyens passifs, comme dans les soudeuses basiques, typiquement un ballast inductif.
Soit en remettant partiellement le shunt magnétique du transfo MO, soit en mettant une boucle dans le câble de sortie: à 200Hz, 1.5µH suffisent déjà pour avoir la réactance requise, et sera peut-être même dépassée sans rien faire de particulier, juste avec les inductances de câblage et de fuite.

[cubitus_54]

Désolé j'ai causé trop vite

J'ai effacé le texte

[Biname]

Faire un régulateur PWM de 2kW est loin d'être trivial, et me semble en plus largement excessif: il vaut mieux se reposer sur des moyens passifs, comme dans les soudeuses basiques, typiquement un ballast inductif.
Soit en remettant partiellement le shunt magnétique du transfo MO, soit en mettant une boucle dans le câble de sortie: à 200Hz, 1.5µH suffisent déjà pour avoir la réactance requise, et sera peut-être même dépassée sans rien faire de particulier, juste avec les inductances de câblage et de fuite.

Et oui, il a raison Tropique, l'impédance au secondaire est vue au primaire comme le rapport de transformation au carré (200² ici?) fois l'impédance de la charge du secondaire ... à la louche ; je ne me relance pas dans les impédances complexes. Bref, le 1.5 µH au secondaire sera vu comme impédance de 60mH en série au primaire ...
iMax=~ ~ 600/(6.28*200*0.06) =~~ 7.6A.

Je pensais à une inductance ou une capacitance en série au primaire mais c'est beaucoup plus futé et moins encombrant au secondaire.

Ceci dit, la charge des condensateurs de redressement doit aussi bien pomper sur le réseau ??? Il faudrait un filtre secteur passe bas 2KW, jamais vu ça moi ?

Sauf erreurzzzzzzzzzzzzzz

[invite66c1ab93]

Bonsoir,

La soudure par points nécessite de fortes intensités sous un voltage de 2 à 3 Volts. Le temps de soudage doit être très bref, il faut donc utiliser une forte puissance.

Tu es sûre de ce que tu avances, 2 à 3V me parait extrêmement faible !

Le circuit envisagé est le suivant: Le réseau 220 V est redressé et filtré. Les 300V obtenus alimentent un pont en H formé de 4 IGBT, qui hachent à 200 Hz le courant envoyé à un transformateur récupéré à partir d'un vieux four à micro-ondes.

Mais oui ...

On conserve le primaire du transfo et on remplace le secondaire par une spire de forte section, qui fournit directement le fort courant

Tu crois réellement que le circuit magnétique va être adapté ?

Il s'agit de contrôler les IGBT par un circuit travaillant en MLI de manière à ce que l'intensité (moyenne sur quelques alternances) puisée dans le réseau soit toujours égale à 10A.

On ne régule pas suivant le courant du primaire, mais plutôt du secondaire !

Je ne sais pas où tu as trouvé l'idée d'utiliser le transfo d'un micro-ondes ...
Si c'est par économie, je pense que tu vas te ruiner en composants de puissance !
Si tu veux mon avis, changes complètement ton plan car ce que tu veux faire est irréalisable !
Si tu es vraiment motivé, bon courage !

Mickael

[Yvan_Delaserge]

Bonsoir,

Bonjour Mickael

Tu es sûre de ce que tu avances, 2 à 3V me parait extrêmement faible !

Combien tu mettrais toi?

Mais oui ...


Tu crois réellement que le circuit magnétique va être adapté ?

Adapté à quoi?

On ne régule pas suivant le courant du primaire, mais plutôt du secondaire !

Relis bien mon post initial.
Le courant au secondaire doit être de toutes façons le plus élevé possible. C'est fondamental pour une soudure par points. Ce qui m'intéresse, c'est que le courant au primaire soit le plus proche possible de 10 A. Si c'est moins, on perd de la puissance disponible pour la soudure. Si c'est plus, les plombs de la maison sautent!

Je ne sais pas où tu as trouvé l'idée d'utiliser le transfo d'un micro-ondes ...

ici: http://www.usinages.com/soudure-bras...des-t2261.html

Si c'est par économie, je pense que tu vas te ruiner en composants de puissance !

Effectivement, le transfo est gratuit, puisque c'est de la récup... Sinon, les IGBT et les quelques IC, etc. coûtent moins de 50 euros. C'est infiniment moins que le prix d'un appareil du commerce, et en plus on apprend plein de choses et on se fait plein d'amis sur les forums!

Si tu veux mon avis, changes complètement ton plan car ce que tu veux faire est irréalisable !

Pas d'accord avec toi, car ça marche déjà. Va voir sur le forum usinages. Je cherche juste à perfectionner l'appareil.

Si tu es vraiment motivé, bon courage !

Merci pour ces encouragements.

Mickael

Amicalement,

Yvan

[Yvan_Delaserge]

Faire un régulateur PWM de 2kW est loin d'être trivial, et me semble en plus largement excessif: il vaut mieux se reposer sur des moyens passifs, comme dans les soudeuses basiques, typiquement un ballast inductif.
Soit en remettant partiellement le shunt magnétique du transfo MO, soit en mettant une boucle dans le câble de sortie: à 200Hz, 1.5µH suffisent déjà pour avoir la réactance requise, et sera peut-être même dépassée sans rien faire de particulier, juste avec les inductances de câblage et de fuite.

Génial, merci Tropique, je n'avais pas pensé à ça!
Tu viens de m'économiser pas mal d'efforts inutiles.

Merci aussi pour ton aide sur les autres fils. Il en faudrait davantage des comme toi!

Bonne journée,

Amicalement,

Yvan

[Yvan_Delaserge]

Et oui, il a raison Tropique,

Et comment! Ce type est génial tu veux dire. J'ai appris plus de trucs avec ses réponses précises (aussi dans d'autres fils) qu'en trois heures à piocher les bouquins et le web!

l'impédance au secondaire est vue au primaire comme le rapport de transformation au carré (200² ici?) fois l'impédance de la charge du secondaire ... à la louche ; je ne me relance pas dans les impédances complexes. Bref, le 1.5 µH au secondaire sera vu comme impédance de 60mH en série au primaire ...
iMax=~ ~ 600/(6.28*200*0.06) =~~ 7.6A.

Je pensais à une inductance ou une capacitance en série au primaire mais c'est beaucoup plus futé et moins encombrant au secondaire.

C'est génial d'avoir pensé à ça!
Et merci à toi d'avoir fait le calcul.

Ceci dit, la charge des condensateurs de redressement doit aussi bien pomper sur le réseau ??? Il faudrait un filtre secteur passe bas 2KW, jamais vu ça moi ?

Sauf erreurzzzzzzzzzzzzzz

Pour l'alim, je pensais utiliser des résistances CTN pour la mise en route. Ensuite, le redresseur et les condensateurs de filtrage restent sous tension. Au moment de la soudure, on active l'oscillateur qui commande les IGBT.
Dans les premières millisecondes, la résistance des tôles à souder est faible car elles sont encore froides. Mais les condos de filtrage sont là pour fournir du courant. Ensuite, la résistance des tôles augmente car elles sont chauffées à blanc.

Merci encore à Tropique et à Biname.

Amicalement,

Yvan

[Yvan_Delaserge]

En réfléchissant sur les posts de Tropique et de Biname, tout ceci est extrêmement encourageant!
Si avec le hacheur 200 Hz alimenté sous 600 V (oui, le redresseur du courant du réseau sera monté en doubleur, avec 2 condensateurs de filtrage en série), on fait sauter les plombs, on pourra facilement limiter l'intensité au primaire aux 10 A fatidiques:
Je verrais au moins quatre moyens pour ce faire:
1) comme dit Tropique: augmenter la longueur des câbles au secondaire. L'ennui, c'est que ça va introduire de la résistance et va faire chuter le rendement.
2) Comme le propose également Tropique: Remettre les shunts magnétiques dans le noyau du transfo, pour augmenter l'inductance de fuite.
3) Un autre moyen d'augmenter l'inductance de fuite serait d'ajouter un entrefer après démontage du noyau. En effet, les tôles des transfos de fours à microondes ne sont pas entrelacées, et on peut, avec une simple scie à métaux, facilement séparer la partie en "E" de la partie en "I". En réglant l'épaisseur de l'entrefer, on doit pouvoir avoir un réglage assez proche de ce qui se fait dans les postes de soudure à l'arc, et pour les mêmes raisons.
4) Augmenter la fréquence de hachage (dans les limites permises par l'échauffement du noyau et donc la chute du rendement)

Je vais tester tout ça et je vous tiendrai au courant (sic). On ne l'avait jamais encore faite, celle-là!

Amicalement,

Yvan

[f6exb]

Bonjour,
Un peu HS, mais tu n'es pas limité à 10A avec un abonnement domestique. Regarde ce qu'un furieux a fait :

http://www.youtube.com/watch?v=uXEPy6Za6cI

[Yvan_Delaserge]

Chez moi, les fusibles sont des 10 A.

Oui, j'avais déjà vu cette vidéo. Ces Américains, tout de même...Avec un transfo pareil au moins tu es sûr que ta maison ne s'envole pas s'il y a une tornade!

Amicalement,

Yvan