probleme sur un exercice avec la bobine( -ldi/dt)

[Albert-cosmoff]

bonjour a tous,

tout est sur la feuille ci joint , je ne comprend pas pourquoi quand j'utilise v=-ldi/dt un coup ca marche pas et l'autre coup oui,
pourtant j'ai correctement fléché la tension de ma bobine avec v=-ldi/dt : quand la pente du courant est positive alors la tension de la bobine s'oppose au passage du courant et quand la pente du courant est negative alors la tension de ma bobine est dans le meme sens que le courant.
je ne comprend pas l'erreur de mon raisonnement .

merci d'avance de votre aide
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[Zenertransil]

D'où vient de "-" ??

u_L(t)=L.di_L(t)/dt en convention récepteur (la plus raisonnable pour un dipôle passif...), et c'est tout! c'est di/dt qui donne le signe positif ou négatif à la tension en fonction de ce qui se passe (selon qu'elle se comporte, au sens transitoire, comme un récepteur ou un générateur)

[Albert-cosmoff]

oui ok je viens de comprendre quand il y a le moins ou pas, j'ai un peu de mal avec la comprehension de la bobine , merci Zenertransil

[Albert-cosmoff]

et sur ce montage (ci joint) k1 et k4 sont alimentés ensembles, quand on bloque k1 et k4 il y a un risque que la bobine qui devient génératrice detruise les transistors non?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Biname]

Oui !

Il faut comprendre que lorsque K1 et K4 cessent de conduire, la bobine devient le générateur (comme tu le dis) et le courant dans la bobine ne change ni d'intensité, ni de sens ((1)conservation de l'énergie dans la bobine L*I²/2) ; la tension aux bornes de la bobine, elle, s'inverse et ce sont les diodes body de K2 et K3 qui permettent la décharge de la bobine.

Pendant le temps de la commutation des diodes K2 et K3 - quelques nanosecondes - le courant doit circuler(1) et la tension aux bornes de la bobine atteindra instantanément la tension nécessaire pour permettre la circulation de ce courant ... ce sont les surtensions d'ouverture ; le snubber permet à ce courant de circuler pendant la commutation de ces diodes.

Il faudrait aussi parler de saturation du noyau et de la non linéarité des inductances.

Biname

[Albert-cosmoff]

merci beaucoup biname
et meme si la variation de courant est tellement rapide que la bobine a une tension a ses bornes de 1000 volts par exemple, le courant restera le meme?

[Biname]

merci beaucoup biname
et meme si la variation de courant est tellement rapide que la bobine a une tension a ses bornes de 1000 volts par exemple, le courant restera le meme?

Dès que le courant de bobine va circuler, il va diminuer (décharge RL) mais il va commencer par être parfaitement égal au courant qui circulait dans la bobine au moment de la commutation des transistors car la 'conservation' de l'énergie contenue dans la bobine l'impose L*I²/2. Il n'y a pas de limite théorique à la tension de cette surtension, le courant doit circuler et la tension va monter 'instantanément' jusqu'à ce courant circule, sans quoi, il y aurait 'disparition' d'énergie.

Dans un circuit réel, la commutation n'est pas instantanée, le circuit présente toujours des capacités parasites, ... ce qui limite les surtensions. Tout cela se modélise très bien avec LTSpice par exemple.

En voyant ton circuit, on devine une alimentation à découpage et un transformateur ? Ce qui changerait pas mal de choses.

Biname

[calculair]

Bonjour,

Il me semble que nous avons déjà discuté d'un sujet semblable.

Apres coupure de l'alimentation en courant Is de la bobine, le courant varie au travers des diodes dites de roue libre

i(t) = Is Exp( -R/L)t

Lorsque t = 0 le courant vaut Is, après il diminue de façon exponentielle

[Zenertransil]

merci beaucoup biname
et meme si la variation de courant est tellement rapide que la bobine a une tension a ses bornes de 1000 volts par exemple, le courant restera le meme?

En fait, la variation ne peut plus être rapide, comme ça a été dit par mes collègues : au niveau temporel, si tu "zoomes", tu verras que le transo ne commute pas instantanément. En fait ça fait une pente, plus ou moins raide... Quand le transo tend à imposer une diminution du courant qui le traverse, la tension aux bornes de la bobine tend à grimper. Pendant un moment, le courant se partage entre les deux : il y en a de moins en moins dans le transo, de plus en plus dans la diode. Et c'est là que se font les différences : si, en grimpant, elle trouve un chemin, elle le prend, et le courant décroit jusqu'à zéro. Si elle n'en trouve pas, elle continue à monter, autant qu'il le faudra : ça se traduit par un claquage d'une jonction de semi-conducteur, ou par une étincelle sur un interrupteur/contacteur...

Ici, dès qu'elle atteint E+2Vf, soit environ E+1,4V, un chemin apparaît : par les deux diodes OPPOSÉES, le courant circule dans le générateur et revient : la bobine se "vide". Mais qu'est-ce qui fait décroître le courant? Deux choses : le chemin lui-même, et la résistance interne de la bobine.

Comme on n'a pas la main sur le courant (il est celui qu'il était juste avant la commutation), c'est la tension qui va permettre de jouer sur le temps de commutation. Plus tu mets de tension, plus la puissance "volée" à l'inductance est grande : plus le courant chute rapidement.

Ici, tu imposes pas mal : les 2Vf des diodes, et surtout E, que la bobine doit se payer en sens inverse pour pouvoir se décharger. C'est assez rapide. Mais dans un hacheur à un quadrant, ou hacheur série (un transo, une charge inductive), on place la DRL directement en parallèle sur la charge inductive : le "chemin", c'est juste une chute de tension de ~0,7V. Deux possibilités : R est très grande (la résistance série de la charge) -> la majorité de l'énergie est dissipée dedans, et on a une décroissance exponentielle, et la tension aux bornes de la bobine vaut Rbobine*I+0,7V. Ou alors R est très petite, et c'est le Vf qui prédomine : on a une décroissance linéaire. Problème : la tension vaut seulement 0,7V ou à peine plus, et ça ne se décharge pas très vite...

Pour accélérer les choses, on va obliger la bobine à se refermer sur une chute de tension plus grande. Deux possibilités : en série avec la diode, on ajoute une résistance. On retrouve le premier cas, décroissance exponentielle. Problème de cette solution que je n'aime pas : la tension qui va apparaître dépend du courant avant la commutation. Sur un relais, pas de problème, car c'est toujours le même. Sur un moteur, ça dépend du point de fonctionnement... Car cette tension, elle apparaît sur la bobine, mais elle apparaît aussi en plus sur le transistor : si la bobine se décharge avec 20V et que le Vcc vaut 20V, le transistor, qui est bloqué, doit supporter la somme des deux, soit 40V. Et donc pour de forts courants (éventuellement dus à un défaut, blocage de l'arbre d'une MCC, etc), on peut tuer le transo...

La deuxième, que je préfère et que j'utilise : une diode Zener (dans le bon sens!) en série avec la diode. Là, on impose à la bobine une tension qui vaut Vz+Vf, et qui dépend relativement peu du courant : on a une décroissance linéaire dont la pente est presque toujours la même, et le dimensionnement du reste est plus aisé!