Quelle fréquence et rapport cyclique pour charger un condensateur rapidement?

[goulaf]

Bonsoir à tous
Je voudrais charger un condensateur pour l'utiliser avec un flash d'appareil photo jetable.
Je connais les circuits "conventionnels" des appareils photos jetables mais j'ai décidé de le charger à l'aide d'un 555 pour mon projet.
Voici le schéma (sans les doubleurs bien sur)
cw%u00252Bmulti.jpg
Source : http://yamanashimasamune.blogspot.be...ultiplier.html

J'ai récupéré le transfo d'un appareil photo jetable et j'ai environ 500V en continu après la diode (au multimètre...)
Mais la charge est super lente ! +- 2 minutes pour atteindre 300V et après j'ai eu marre d'attendre.
J'ai un rapport cyclique de 60 et une fréquence de 17.4 KHz.
Comment puis-je améliorer la vitesse (+-2 secondes sur un circuit de flash classique avec la même pile de 1.5V)

PS ici un gars à regardé la base du transistor à l'oscillo et il à ça... c'est un rapport cyclique super grand non ? (+-90%) ?
dcbase.gif
Source : http://www.intrepidcreativity.com/reverse/dc/
Merci
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[goulaf]

Ah oui, ma diode est une 4007 je pense (donc pas une rapide). Vous pensez que ça peut avoir une grosse influence?

[goulaf]

La diode de redressement pour la condensateur qui n'est pas sur le schéma que j'ai donné ! (désolé pour le triple post)

[PA5CAL]

Bonsoir

Il ne faut pas compter rivaliser en vitesse avec le convertisseur boost à oscillateur bloqué du flash d'origine (qui charge directement le condensateur) si tu utilises une pompe de charge avec un nombre élevé d'étages.

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Par ailleurs, qu'est-ce qui te permet de contrôler le courant dans le transfo, duquel dépend directement la vitesse de charge de ton dispositif ? Comment as-tu déterminé la fréquence de fonctionnement du 555 ?

[goulaf]

il n'y a absolument aucun contrôle, j'ai repris le schéma que j'ai posté (première photo), avec une simple diode à la sortie du transfo, et je charge le condensateur comme ca
la fréquence était totalement arbitraire car j'avais récupéré le circuit d'un autre projet... je viens d'essayer à 140 KHz avec 80% de duty cycle mais ca n'améliore pas les choses apparement.

[Zenertransil]

Personnellement, je vois difficilement comment un tel montage pourrait ne pas empirer les choses (à défaut de les améliorer), pour une raison qui t'a été citée: une pompe de charge possède une très forte impédance de sortie!

[luc_1049]

Bonsoir

Les capacités que vous avez prises ont peut être des pertes et sont loin d'êtres idéales !

A défaut d'attaquer la capacité en haute tension, pourquoi ne pas l'attaquer en lui envoyant des impulsions de courant ou un générateur de courant.

Sinon pour augmenter la vitesse de charge peut être vous faudrait il avoir une tension de commande plus importante pour attaquer le primaire du transformateur afin d'augmenter le courant, à condition que le transfo ne sature pas.

Par ailleurs il me semble avoir lu que ces flash ne supporte pas longtemps un mode stromboscope et finissent par être hs.


cdlt

[goulaf]

il n'y a pas de pompe de charge, il s'agit juste du circuit avec le 555 ! pas de doubleur du tout. A la sortie du transfo j'attaque directement le condensateur (avec une diode bien sur)
en fait je me demande pourquoi je ne peux pas approcher la vitesse du circuit d'origine vu qu'au final ca revient à du PWM à une certaine fréquence...

[goulaf]

en fait pour reposer une question peut être plus claire : quelle est l'influence de la fréquence et du duty-cycle sur un montage tel que un joule thief ou un chargeur de condensateur d'appareil photo?

[PA5CAL]

il n'y a pas de pompe de charge, il s'agit juste du circuit avec le 555 ! pas de doubleur du tout. A la sortie du transfo j'attaque directement le condensateur (avec une diode bien sur)

Merci de la précision... ce n'est pas ce que suggérait ton schéma .

Dans ce cas, faut-il comprendre que le transistor MOSFET se contente de charger le transfo lorsqu'il est saturé, et qu'ensuite le transfo se décharge dans le condensateur au travers d'une diode lorsque le transistor est bloqué ?

Si tel est bien le cas, il est important de connaître les caractéristiques du transfo, telles que le rapport de transformation, l'inductance propre et la résistance interne au primaire, afin de déterminer le mode de fonctionnement du hacheur réalisé.

Si l'énergie emmagasinée dans le transfo à chaque période est faible, soit parce qu'il sature magnétiquement, soit parce que son temps de charge n'est pas assez importante, alors il n'est pas étonnant que tu aies du mal à charger le condensateur avec.

en fait je me demande pourquoi je ne peux pas approcher la vitesse du circuit d'origine vu qu'au final ca revient à du PWM à une certaine fréquence...

Le circuit d'origine contrôle automatiquement la charge et la décharge du transfo, de sorte que la PWM obtenue, qui n'est pas fixe mais variable et ajustée automatiquement, convient assez bien à l'application.

Avec ton montage, c'est toi qui fixe une fréquence et un rapport cyclique, alors que tu n'es pas en mesure de déterminer ce qui pourrait convenir.

[PA5CAL]

en fait pour reposer une question peut être plus claire : quelle est l'influence de la fréquence et du duty-cycle sur un montage tel que un joule thief ou un chargeur de condensateur d'appareil photo?

Compte tenu du mode de fonctionnement de ces circuits, la question est mal posée. Pour eux, c'est l'état électrique du montage qui détermine la fréquence et le rapport cyclique, et non pas l'inverse.

[goulaf]

oui c'est vrai que j'aurai du être plus clair désolé

d'accord je comprend bien les choses maintenant !
Je n'ai pas d'inductance mètre et le transfo chinois c'est bonbon pour le retrouver sur le net... j'ai mesuré toutes les résistances mais ce ne sera pas super utile si je n'ai que ca je pense
Par contre je suppose que c'est plus ou moins pareil pour tous les transfos d'appareil photo, et donc si on prend l'oscillogramme que j'ai posté plus haut, je pourrais peut être me rapprocher de ce qu'il faut.

http://forums.futura-sciences.com/at...ent-dcbase.gif

La fréquence est d'environ 1/0.0001 = 10 KHz, et le rapport cyclique de +- 60%.
Maintenant, est ce que ce que dans le cas du circuit auto oscillant, ces valeurs changent fortement entre le début de la charge et la fin?

[PA5CAL]

L'oscillateur bloqué fonctionne de la façon suivante :

• PHASE 1 : Le transistor est saturé, le transformateur se charge.

L'enroulement primaire du transfo est mis sous tension par le transistor :

¨¨¨¨ V₁ = V_bat–V_CEsat > 0
¨¨¨¨ (V₁≈1,3V)

La tension aux bornes du premier enroulement secondaire du transfo autorise l'alimentation en courant de la base du transistor au travers de la résistance :

¨¨¨¨ V_BEsat = V_bat–R·I_B+V_2a > 0
¨¨¨¨ avec V_2a=k.V₁

Le courant traversant le premier enroulement secondaire du transfo et la base du transistor reste constant :

¨¨¨¨ I_2a = I_B = (V_bat–V_BEsat+V_2a)/R

Le courant traversant le second enroulement secondaire du transfo reste nul :

¨¨¨¨ I_2b = 0

Le courant traversant l'enroulement primaire du transfo et le collecteur du transistor augmente :

¨¨¨¨ I₁ = I_C
¨¨¨¨ dI₁/dt = V₁/L₁ > 0

Lorsque l'intensité du courant de collecteur I_C du transistor atteint la limite d'amplification ( I_C = I_B·β ), la tension V₁ aux bornes de l'enroulement primaire du transfo chute, entraînant la chute de la tension V_2a aux bornes du premier enroulement secondaire, et la diminution du courant de base I_B du transistor jusqu'à son blocage.

• PHASE 2 : Le transfo se décharge dans la capa au travers de la diode, et le transistor est bloqué.

Une tension apparaît aux bornes des enroulements secondaires du transfo afin d'assurer la conduction de la diode et l'évacuation du courant provenant du flux magnétique, lequel diminue :

¨¨¨¨ –V_capa = V_2a+V_2b < 0
¨¨¨¨ V_BE = V_bat–R·I_B+V_2a < 0
¨¨¨¨ I_2b = I_diode = I_capa
¨¨¨¨ dI_2b/dt = –V_capa/L₂ < 0

Lorsque le courant I_2b a diminué jusqu'à s'annuler, la diode cesse de conduire, et les tensions aux bornes des enroulements du transfo s'annulent. Un courant peut alors traverser la base du transistor via la résistance, le transistor entre en conduction et alimente l'enroulement primaire du transfo, provoquant la saturation du transistor via le premier enroulement secondaire du transfo.


La durée de la phase 1 et le flux maximum dans le transfo dépendent de la tension d'alimentation, de la valeur de la résistance, du gain du transistor, de l'inductance du transfo et du rapport de transformation k. En situation normale (pile neuve, température ambiante), toutes ces valeurs restent constantes.

La durée de la phase 2 dépend du flux maximum dans le transfo, de l'inductance du transfo et de la tension aux bornes de la capa (on peut négliger la tension aux bornes de la diode et les courants de fuite). Cette durée évolue donc tout au long de la charge de la capa : plus la capa est chargée, plus la durée est courte.

Par conséquent, durant la charge, la fréquence et le rapport cyclique de conduction du transistor augmentent en permanence.

[goulaf]

Super explication merci beaucoup !
J'ai donc refait le montage d'origine sur une plaquette de prototypage et tout fonctionne. Au moins j'aurais bien compris le fonctionnement... encore merci !