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Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité



  1. #1
    wilkshot

    Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité


    ------

    Bonjour,
    J'ai un convertisseur DC-DC qui alimente entre autre un microcontrôleur. J'aimerai protéger le circuit contre une inversion de polarité. Je ne veux pas mettre de montage fusible-diode en entrée du convertisseur pour ne pas avoir à changer ce fusible en cas d'inversion de polarité (mise en court-circuit).
    Est-ce que le circuit suivant avec une simple diode en sortie suffirait à protéger mon circuit ?
    Merci !

    -----
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    Dernière modification par wilkshot ; 24/05/2014 à 18h49.

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  3. #2
    gienas
    Modérateur

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Bonsoir wilkshot et tout le groue

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    ... J'aimerai protéger le circuit contre une inversion de polarité ...

    Tu oublies de préciser quel circuit tu veux protéger contre les erreurs.

    Je vois deux "candidats", mais je ne sais rien des possibilités d'inversion.

    1- le convertisseur risque sa vie (sauf erreur), s'il est mal alimenté. Cependant, rien ne prouve que ses entrées sont intervertibles.

    2- le circuit alimenté, dont on ne sait rien.

    La diode, telle qu'elle est placée, ne protège rien.

    Peux-tu décrire ta véritable situation, pour essayer de comprendre comment protéger (si c'est possible), et surtout où?

  4. #3
    DAUDET78

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    En cas d'inversion de polarité (entre le convertisseur et le circuit), le convertisseur est quasiment en court-circuit sur la diode (qui doit donc être calibrée pour le courant max).
    Ton circuit est protégé ... mais quid du convertisseur ?? il accepte ?
    Dernière modification par DAUDET78 ; 24/05/2014 à 19h00.
    J'aime pas le Grec

  5. #4
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Bonjour,
    tu veux te protéger du cas où tu brancherais le + du convertisseur sur le - du µC, et vice versa ?
    Dans ce cas, la solution à diode peut fonctionner mais :
    - D1 doit bien sûr etre soudée sur la carte du µC et pas sur celle du convertisseur ;
    - en cas d'erreur, le convertisseur est mis en court-circuit. Il faut voir comment il réagit...

    En PJ un schéma qui devrait convenir.
    Le NMOS doit être saturable avec 3,3V de Vgs et présenter une résistance Rds_on telle que la chute de tension soit acceptable, suffisamment faible devant 3V3.


    edit : double grillé. Point positif : on est d'accords.
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    Dernière modification par Antoane ; 24/05/2014 à 19h01.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Merci pour vos réponses !
    Quelques éclaircissements :
    - Voici le convertisseur utilisé : http://www.xppower.com/pdfs/SF_IU.pdf
    - Je ne sais pas s'il accepte une inversion de polarité à ses bornes, ca ne semble pas être indiqué dans la datasheet
    - Ce que j'en ai déduis (je ne sais pas si c'est juste) est qu'en cas d'inversion de polarité le convertisseur délivre une tension de 3.3V sur -Vout et pas +Vout
    - L'idéal serait de ne pas détruire le convertisseur DC-DC mais surtout le circuit alimenté par ce dernier (uC entre autre)
    - Le convertisseur est isolé galvaniquement

  8. #6
    PA5CAL

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Bonjour

    Si le convertisseur inverse vraiment la polarité de la tension de sortie quand on branche son entrée à l'envers (j'en doute fort, mais admettons), alors le mieux serait d'ajouter simplement une diode en série à l'entrée.

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  10. #7
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    @Antoane
    Ta solution est intéressante mais je ne peux me permettre une chute de tension sur l'alim de mon uC. Je dois utiliser le 3.3V comme référence pour un DAC par exemple.

  11. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Ton Convertisseur tolère les court-circuits, il est protégé contre.
    Utiliser une alimentation de 'puissance' comme référence de DAC n'est pas nécessairement une bonne idée : la tension peut fortement varier en fonction des paramètres d'utilisation.

    Nota : dans le schéma post4, le NMOS semble à l'envers, c'est normal : il ne faut pas que sa diode de body autorise le passage du courant en cas d'inversion de la tension d'alim
    Dernière modification par Antoane ; 24/05/2014 à 19h20.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  12. #9
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    @PA5CAL
    Merci oui c'est peut être la meilleure chose à faire. L'alim qui alimente le convertisseur DC/DC est une alim stabilisée, au pire le fusible interne à l'alim sautera.

  13. #10
    DAUDET78

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    C'est du n'importe quoi ta question ......
    Je résume :
    Tu veux éviter qu’une inversion du 24V en entrée du convertisseur ne le crame ?
    Arrête de fantasmer !
    Tu mets une diode 1N4004 en série avec le +24 vers le convertisseur ... et basta !

    PS 1 : le luxe ! mettre un pont de diode et comme ça ça marche tout le temps ....
    PS 2 : Et ne viens pas me dire que tu es gêné par le Vf des diodes ! je fais un infarctus ...
    J'aime pas le Grec

  14. #11
    PA5CAL

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    @Antoane
    Ta solution est intéressante mais je ne peux me permettre une chute de tension sur l'alim de mon uC. Je dois utiliser le 3.3V comme référence pour un DAC par exemple.
    Et penses-tu que la tension théorique 3,3V soit vraiment celle délivrée ?

    Quelle que soit l'alimentation ou la référence du DAC envisagée, il faudra tenir compte des tolérances. Rien ne permet d'affirmer que le schéma proposé par Antoane puisse poser problème.

    En ce qui me concerne, j'ai pu réaliser ce type de protection à l'entrée d'une carte de µC, et le MOSFET choisi n'a provoqué qu'une chute de tension inférieure à 1%, soit une valeur bien au-dessous de la précision apportée par les régulateurs couramment utilisés pour alimenter les systèmes à µC.
    Dernière modification par PA5CAL ; 24/05/2014 à 19h24.

  15. #12
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Ok je vais voir ce que je peux faire, merci pour vos réponses.
    Dernière modification par wilkshot ; 24/05/2014 à 19h24.

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  17. #13
    DAUDET78

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    L'alim qui alimente le convertisseur DC/DC est une alim stabilisée, au pire le fusible interne à l'alim sautera.
    Mais Bon Diou ! Si tu inverses l'entrée 24V du convertisseur DC/DC, tu n'auras JAMAIS une inversion de la tension de sortie du convertisseur.
    Donc tout ce que tu mets en sortie du convertisseur sert strictement à rien
    J'aime pas le Grec

  18. #14
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Très bien, je ne le savais pas je suis novice en la matière et il me reste encore beaucoup à faire. Mais j'apprends !

  19. #15
    DAUDET78

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    C'est quoi un convertisseur DC/DC isolé?
    • Un circuit électronique qui découpe la tension d'entrée pour en faire un carré haute fréquence
    • Un transfo (petit car en HF)
    • Redressement et filtrage pour sortir la tension DC
    • Un circuit qui regarde la tension de sortie et fait une modification du découpage d'entrée pour augmenter/diminuer la tension de sortie en fonction de la charge

    Si tu inverses la tension d'entrée :
    • Soit tu crames l'électronique de découpage
    • Soit l'électronique de découpage ne marche pas (protégé par une diode série)
    • Soit l'électronique de découpage marche (protégé par un pont de diodes)
    J'aime pas le Grec

  20. #16
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Je te remercie pour cette clarification.
    En résumé si j'ai bien compris je peux protéger mon circuit en amont (le convertisseur) et en aval (le uC) en mettant une simple diode de protection en série à l'entrée du convertisseur (en utilisant le montage le plus simple et avec le moins de dissipation thermique).
    Est-ce que je peux utiliser directement le 3.3V fourni par le convertisseur DC-DC pour l'utiliser comme référence pour un ADC (sachant qu'on a une précision de +/-1 % en charge) ?
    Ps : J'ai parlé un peu trop vite pour le montage avec le mosfet, la chute de tension est effectivement négligeable. Ce qui m'avait fait un peu peur était le fait que la tension de référence pour le ADC doit être inférieure ou égale à la tension d'alim du uC.
    Dernière modification par wilkshot ; 24/05/2014 à 20h07.

  21. #17
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    Est-ce que je peux utiliser directement le 3.3V fourni par le convertisseur DC-DC pour l'utiliser comme référence pour un ADC (sachant qu'on a une précision de +/-1 % en charge) ?
    Ps : J'ai parlé un peu trop vite pour le montage avec le mosfet, la chute de tension est effectivement négligeable. Ce qui m'avait fait un peu peur était le fait que la tension de référence pour le ADC doit être inférieure ou égale à la tension d'alim du uC.
    On ne peut pas te le dire, à toi de voir de quelle précision-stabilité tu as besoin sur ta tension de sortie du DAC.

    Nota : 1% de régulation sur la charge (entre 25%-100%), mais pour avoir la précision absolue, il faut y ajouter toutes les erreurs :
    - précision initiale (précision de la référence de tenision) ;
    - régulation de ligne (influence de Vin) ;
    - dérive en température.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  22. #18
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Parfait ! Je vais voir s'il existe des circuits de régulation de grande précision et peu cher pour diminuer l'imprécision de la tension de sortie du convertisseur DC-DC.

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  24. #19
    DAUDET78

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    en aval (le uC) en mettant une simple diode de protection en série en sortie du 3,3V
    NON , NON , et NON !

    Il n'y jamais d’inversion de tension en sortie du convertisseur quelque soit ses conditions d'alimentation !
    Dernière modification par DAUDET78 ; 24/05/2014 à 20h21.
    J'aime pas le Grec

  25. #20
    wilkshot

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Je n'ai pas dis le contraire sur ce dernier post ?! Relis mon message, j'ai simplement dis que j'allais mettre une diode en série sur l'entrée du convertisseur...
    Dernière modification par wilkshot ; 24/05/2014 à 20h25.

  26. #21
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    Parfait ! Je vais voir s'il existe des circuits de régulation de grande précision et peu cher pour diminuer l'imprécision de la tension de sortie du convertisseur DC-DC.
    Mieux : utiliser une alim quelconque pour la puissance et une référence de tension pour le DAC.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  27. #22
    DAUDET78

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    Je n'ai pas dis le contraire sur ce dernier post ?! Relis mon message,
    C'était pas limpide !
    j'ai simplement dis que j'allais mettre une diode en série sur l'entrée du convertisseur...
    Une 1N4004, c'est bon
    J'aime pas le Grec

  28. #23
    f6bes

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Citation Envoyé par wilkshot Voir le message
    Je n'ai pas dis le contraire sur ce dernier post ?! Relis mon message, j'ai simplement dis que j'allais mettre une diode en série sur l'entrée du convertisseur...
    Bonjour à toi,
    Le hic ( petit hic) de la diode de protection , c'est que si tu branches à l'ENVERS , il ne se passe rien
    et ton convertisseur ne fonctionne pas.
    Là gros point d'interogation ?? du néophyte...qui se dit...y a un os !
    Mon dieu qu'est que j'ai fait !!
    Le plus simple c'est le PONT (conseil de DAUDET) de diode ( 4 diodes ) qui TOLERE n'importe quel sens deraccordement à la source.
    Là plus de souci pour connaitre le sens de branchement (y en a pas !)

    Bon WE
    Ben ça marche!

  29. #24
    PIXEL

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    la protection "crowbar" comme sur les auto radio , évite la chute de tension dans la diode.

    montage "diode suicide + fusible"

    http://www.eevblog.com/forum/beginne...h;attach=20420
    Dernière modification par PIXEL ; 25/05/2014 à 10h33.

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  31. #25
    f6bes

    Re : Protection sortie convertisseur DC/DC contre inversion de polarité

    Bonjour PIXEL,
    Que fait le néophyte ...il remplace le fuse et là..... oh merde !
    Je me suis toujours méfier de ce genre de montage...mais ça évite des pertes.
    Faut bien "penser" AVANT de changer le fuse !
    Bon WE
    Ben ça marche!

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