Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?
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Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?



  1. #1
    Montd'est

    Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?


    ------

    Bonjour,

    Je cherche à concevoir un convertisseur flyback, les calculs de bobinages et des paramètres ne m'ont à priori pas posé de problème sauf pour un d'entre eux.
    Je me suis servi de ce guide: http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-4137.pdf

    A la page 6, dans la partie gauche, ils écrivent comment calculer l'entrefer nécessaire dans le "transformateur".

    Le paramètre qu'il me manque pour faire le calcul est le "Al".
    Je voudrais savoir si quelqu'un sait à quoi ça correspond physiquement, comment l'obtenir, par calcul ou méthode expérimental.

    Je précise que je réaliserai (optimisme) le convertisseur avec des ferrites de récupération "EE" (il me semble qu'on appelle ça) donc impossible de connaitre leurs spécifications précises.

    Merci d'avance

    -----
    Dernière modification par Montd'est ; 03/03/2014 à 02h54.

  2. #2
    Tropique

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Bonjour,

    Al est l'inductance spécifique d'un noyau: l'inductance d'une spire, exprimée la plupart du temps en nH.

    Elle est assez facile à mesurer: on fait un bobinage de test (ayant de préférence plus d'une spire, pour des raisons de précision) dont on mesure l'inductance, et on divise par le nombre de spires².

    Ici, dans ton contexte, tu peux considérer avec une bonne approximation qu'elle est infinie: tu feras ton calcul de gap en ne tenant compte que de celui-ci, ce qui est acceptable avec des ferrites de puissance qui ont en général une perméabilité très élevée comparée à l'air.
    Ce n'est que si le gap est très faible que l'Al intrinsèque du noyau commencera à causer des déviations.

    Attention, la plupart des ferrites de puissance ont déjà un gap pré-usiné, il faut en tenir compte.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  3. #3
    Montd'est

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Merci pour cette réponse.

    Donc Al est mesurable, dans ce cas pour gagner du temps, puis-je plûtot que de faire un bobinage d'essai, bobiner directement le transfo avec les nombres de spires définitifs ?

    Je dois faire au moins 540 tours au primaire, la section de mon noyau est de 20,8mm carré.
    Je pense que ça me permettrai de faire une mesure plus présise du Al parceque j'ai seulement un oscillo pour faire une mesure d'inductance.

    Tu as parlé de ''ferrites de puissance'', mon convertisseur aura une Pout de seulement 3,5 W...

    J'imagine que le air gap sera très petit ?
    Je voudrais si possible éviter une approximation, je voudrais vraiment pas faire sauter le contrôleur.
    En plus ma source d'alim est le secteur (transfo d'isolement).

  4. #4
    Tropique

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Citation Envoyé par Montd'est Voir le message
    Merci pour cette réponse.

    Donc Al est mesurable, dans ce cas pour gagner du temps, puis-je plûtot que de faire un bobinage d'essai, bobiner directement le transfo avec les nombres de spires définitifs ?
    Oui

    Tu as parlé de ''ferrites de puissance'', mon convertisseur aura une Pout de seulement 3,5 W...
    C'est une question de philosophie et de topologies: la "puissance", ça peut être 3.5W ou 3.5kW, et il peut y avoir des circuits "signaux" qui sont plus puissants
    J'imagine que le air gap sera très petit ?
    Aucun moyen de le dire à priori
    Dernière modification par Tropique ; 04/03/2014 à 08h33.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Montd'est

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    D'accord, je te remercie.

  7. #6
    Montd'est

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Bonsoir,

    Je reviens sur le sujet car une nouvelle question se pose:

    http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-4137.pdf

    A la page 6, dans la partie gauche, ils écrivent comment calculer l'entrefer nécessaire mais il est précisé que la valeur de Al à prendre en compte pour faire le calcul est une valeur sans entrefer dans le circuit.

    Problème les ferrites que je possède et dont je dois déterminer le Al ont déjà un entrefer...
    Alors qu'est il possible de faire ? ? Faire un bobinage (avec l'entrefer de base que je ne peux pas éliminer) déterminer son Al, calculer ensuite l'entrefer réellement nécessaire et déterminer la longueur à ajouter ou soustraire ( compliqué ! ?)

    Merci.

  8. #7
    Tropique

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Avec la méthode que tu as proposée, tu fais ton bobinage définitif, et ensuite tu mets des cales successives pour arriver à ton inductance nominale.
    L'ennui, c'est que les cales négatives n'existent pas, et que si tu te rends compte que sans rien tu es déjà trop bas, les carottes sont cuites: tu peux recommencer ailleurs.
    D'où l'intérêt de quand même déterminer le Al avant de commencer, être sûr qu'il ne sera pas trop petit au moins.

    Sinon, autre stratégie, recalculer N pour arriver à la bonne valeur de L, même avec un Al trop faible: mettre plus de spires n'est jamais un souci, ça diminue B^, mais il faut voir si la fenêtre de bobinage accepte tout ce cuivre.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  9. #8
    Montd'est

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Je vais voir ce que je peux faire...

    Je suis pas sûr d'avoir tout bien assimilé en fait: si le air gap est augmenté Lm augmente ou baisse ?
    Le but du air gap est d'obtenir la bonne valeur de Lm ? ( chose mesurable ?).

    Si le air gap augmente, l'inductance de fuite aussi ?

    Pour les mesures je ne suis pas sur de mon coup non plus:
    Avec un transfo à vide: la mesure de l'inductance au primaire donne Lm + l'inductance de fuite ?

    Avec un transfo avec tous les secondaires en CC, l'inductance mesuré au primaire correspond seulement à l'inductance de fuite ?

    C'est ça ?

  10. #9
    Tropique

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Citation Envoyé par Montd'est Voir le message
    Je vais voir ce que je peux faire...

    Je suis pas sûr d'avoir tout bien assimilé en fait: si le air gap est augmenté Lm augmente ou baisse ?
    Si le gap est augmenté, Lm diminue (et la capacité de stockage d'énergie augmente)
    Le but du air gap est d'obtenir la bonne valeur de Lm ? ( chose mesurable ?).
    Entre autres, et oui c'est mesurable: pour quelques dizaines d'€uros, tu as des petits RLCmètres qui le font.
    En projet, j'ai aussi décrit deux adaptateurs pour multimètres qui le font pour quelques €uros.
    Si tu es complètement fauché, il y la méthode de résonance: il ne faut qu'un condensateur et une résistance, mais c'est moins pratique
    Si le air gap augmente, l'inductance de fuite aussi ?
    En valeur absolue, non, elle peut même marginalement diminuer dans certains cas. Mais comme le rapport entre Lm et Lf est modifié, k diminue
    Pour les mesures je ne suis pas sur de mon coup non plus:
    Avec un transfo à vide: la mesure de l'inductance au primaire donne Lm + l'inductance de fuite ?
    Oui, qui peut généralement être assimilé à Lm seul
    Avec un transfo avec tous les secondaires en CC, l'inductance mesuré au primaire correspond seulement à l'inductance de fuite ?
    A toutes les inductances de fuite ramenées au primaire
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  11. #10
    Montd'est

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    D'accord, mais pour ma part j'avais prévu une autre méthode de mesure d'inductance:

    Balancer une tension alternative carrée HF sur le primaire. Avec en série une résistance de shunt très faible (pour selon moi éviter de fausser la mesure) observer l'évolution du courant.
    Ensuite j'avais prévu de retourner la formule u = L di/dt comme ceci : L = u / delta(i)/delta(t) avec u considéré comme constante si l'effet de la résistance de shunt est négligé. Ca pourrait le faire ?

    Une tension de l'ordre de 40 Vac RMS pour la mesure de Lm et une tension fortement réduite pour l'essai en CC.

    ( Ta méthode m'intéresserait, mais compte tenu de mon matériel et de mes "habitudes" je pense que mettre en oeuvre celle-ci dessus serait plus rapide pour moi)

    Donc si je résume simplement, si la mesure de Lm donne un résultat au moins égal à ce que j'ai calculé, avec les entrefers de base, c'est bon. ?
    Si on trouve trop peu c'est mort ou alors sans même augmenter N... question de curiosité:

    Est il possible d'augmenter F switching pour éviter d'avoir à rebobiner un nouveau transfo ? ( même si là je peux pas le faire, mon CI à une freq fixe).

  12. #11
    Tropique

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Citation Envoyé par Montd'est Voir le message
    D'accord, mais pour ma part j'avais prévu une autre méthode de mesure d'inductance:

    Balancer une tension alternative carrée HF sur le primaire. Avec en série une résistance de shunt très faible (pour selon moi éviter de fausser la mesure) observer l'évolution du courant.
    Ensuite j'avais prévu de retourner la formule u = L di/dt comme ceci : L = u / delta(i)/delta(t) avec u considéré comme constante si l'effet de la résistance de shunt est négligé. Ca pourrait le faire ?
    Oui, en principe de la pente on peut déduire l'inductance

    Une tension de l'ordre de 40 Vac RMS pour la mesure de Lm et une tension fortement réduite pour l'essai en CC.
    Avec Lf, ce sera sans doute plus délicat: la rampe va être fortement polluée par la résistance du cuivre.



    Donc si je résume simplement, si la mesure de Lm donne un résultat au moins égal à ce que j'ai calculé, avec les entrefers de base, c'est bon. ?
    Oui
    Si on trouve trop peu c'est mort ou alors sans même augmenter N... question de curiosité:

    Est il possible d'augmenter F switching pour éviter d'avoir à rebobiner un nouveau transfo ? ( même si là je peux pas le faire, mon CI à une freq fixe).
    Oui, si on réduit les temps de conduction pour garder les mêmes courants de crête, c'est possible aussi
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  13. #12
    Montd'est

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    Merci pour tout Tropique, j'ai un bon début de fonctionnement, ça m'a pas pété à la figure, mais j'ai encore quelques progrès à faire avec la topologie flyback.

  14. #13
    Montd'est

    Re : Convertisseur flyback, qu'est ce que le paramètre "Al" pour un bobinage ? ?

    En effet ma méthode de mesure de L m'a donné à priori de bon résultats pour Lm + Lf, mais pour Lf seule, la courbe de i(t) était très arquée.
    Au lieu de balancer une tension alternative, j'ai carrément balancé une tension continue assez réduite un court instant pour éviter de cramer le primaire, c'était encore plus rapide !

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