convertisseur et transistor

[invite16db8307]

Bonjour,
Je suis en train de réaliser un convertisseur abaisseur avec ISIS, avec en entrée 12V et en sortie 10.5V ( je me fiche du courant étant donné qu'il sera imposé par la charge) pour alimenter des leds (disposé en matrice de leds : 3 ( 3 branches) *4.2 ( tension de la led de puissance en question)=12.6V, 3*20 ( courant de forward de la led en question)=60mA. le tous me permettant d'obtenir les 6 lm nécessaire pour éclairer la plaque d'immatriculation d'un véhicule.

Je travaille sur une fréquence assez élevé ( même si je ne connais pas encore la norme des fréquences au sein du véhicule) : 100kHz pour la commutation de mon transistor ou plutôt IGBT. J'utilise une diode 1N4001, une bobine dimensionné à 150u et un condensateur dimensionné à 0.1u ainsi qu'un raport cyclique de 88% dimensionné. ( je m'emmerde pas avec un pic et un driver dans ce test...).

Et je ne comprend pas pourquoi j'obtient pas la tension de 10.5V souhaité :

j'ai remarqué que le seul composant modifiant tous le fonctionnement de mon montage était le transistor :

- Lorsque l’on branche le convertisseur en utilisant le générateur DC pour la batterie 12V on obtient 5.60V en sortie.
- Si l’on change les valeurs du condensateur et de la bobine on obtient : une tension entre 4.43 V et 4.56V.
- Lorsque l’on prend juste la partie filtre sans la diode et le transistor on obtient 11.8V avec en entrée entre 0 et 12V ce qui est faux car normalement la valeur moyenne dans la bobine doit être null donc on doit avoir une tension symétrique.
- Lorsque l’on fait la même avec en entrée une tension entre -12 et 12V on obtient toujours 11.8V.
- Lorsque l’on fait la même avec une tension d’entrée entre -6 et 6 V on obtient 5.90 V.

- Lorsque l’on utilise une battery (et transistor 2N6782) comme composant pour simuler la batterie ont obtient : 7V.
- Lorsque l’on change la diode générique par une diode 1n4001 ont obtient 8V.

- Lorsque l’on change le transistor par un 2n6845 ont obtient 9.70V avec le voltmètre et 11.4 V avec la simulation.
- Lorsque l’on utilise un transistor 2n7000 (mais il n’y à pas de diode) on obtient 10.6V.
- Lorsque ont utilise le 2n6796 ont obtient 17.6V.
- 2n6847 : 9.85V.
- 2n6849 : 9.92V. 21.4V en simulation.
- 2n6851 : erreur de simulation.
- 2n7000 avec diode : 10.1V.



Je conclus donc que la référence et le choix du transistor (mosfet) est le composant sur lequel il faut s’attarder pour que ça fonctionne.

En mettant la charge (les diodes) ont obtient une tension de 11.5V et 250mA.

Et si je fait la simulation avec LTSpice j'ai encore d'autres résultat !!

Où est la logique dans tous ça !!!!!!!!!!!!!!!!!!!! ???

Merci d'avance de votre aide.
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[f6bes]

Bjr à toi, Un schéma serait certainement plus explicite.
On ne sait pas si tes résultas indiqués sont à VIDE ou sur une charge quelconque ( (et deplus non connue) ?
Bonne journée

[invite16db8307]

oui j'ai publié trop vite, j'ai oublié la petite images

[DAT44]

Bonjour,
la 1N4001 n'est pas prévus pour fonctionner a 150Khz.
Les DELs en // c'est pas top.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee05a3fcc]

Et les LEDs s'alimente en courant ... je ne vois pas de mesure de courant !
Et Q1 en suiveur ! Tu sais qu'il faut mettre la grille de Q1 à 12V+10V=22V pour le rendre conducteur .

Bref, ta plaque n'est pas prête de s'éclairer !

[DAT44]

Si la commande est en 12 V, ce n'est pas étonnant que le MOSFET N sature mal, il sera préférable de prendre un canal P.

[invite16db8307]

Dat44 -> c'est 100 kHz, mais bref c'est pareil. Ok, mais je ne connais pas de diode pour du 100 kHz, et les leds ne sont pas en // elles sont en montage de matrice de led ( c'est mieux que le série, et bien mieu que le parallèle, si j'en ai une qui claque les autres s'allume encore ) .

Daudet78 -> J'ai enlevé la sonde qui mesuré le courant, mais je faisais bien des mesures de courants..., Sinon la grille de mon IGBT dépend tous simplement du DGS de la datasheet du composant, non ?! Sinon ma plaque s'éclaire bien ( le switch est ouvert sur l'image...) . Le probème que j'ai c'est que je n'ai pas la tension souhaité 10.5V !

Dat44-> non la commande est en 10V ( commande du transistor) (12V ce n'est pas la commande, c'est la batterie de la voiture).
Pourquoi un canal P ?

[invitee05a3fcc]

J'ai enlevé la sonde qui mesuré le courant, mais je faisais bien des mesures de courants...,

Donne le bon schéma !

Sinon la grille de mon IGBT dépend tous simplement du DGS de la datasheet du composant, non ?!

regarde la tension grille- source pour mettre "ON" le NMOS !

Le probème que j'ai c'est que je n'ai pas la tension souhaité 10.5V !

C'est ce que je tente de t'expliquer ! Si tu voulais bien essayer de comprendre ce que je dis .....

[Montd'est]

de mon transistor ou plutôt IGBT. .

Un transistor de type IGBT n'aurait rien à faire dans cette application.

Tu ferait mieux au pire de prendre un CI à découpage ou linéaire pour faire ta fonction driver de LED en mode buck plutôt que de partir dans des théories hasardeuses avec des lacunes (c'est pas pour t'enfoncer)...

Tu sais, si tu as 60 ou 120 mA de LED alimentés par une voiture, pas la peine de te casser la tête avec du découpage... tu prends un LM317T en mode source de courant et c'est réglé, l'économie de carburant que tu aurais avec une conversion à découpage serait totalement négligeable (le mot est faible).

Ne cherche pas à avoir 10.5 V ou une autre tension à la virgule près, pour des LED ce qui compte c'est d'avoir la bonne intensité.

[invite16db8307]

Dat44-> j'ai effectivement trouvé l'info concernant la diode 1n4001, du coup j'ai trouvé qu'il fallait utilisé des diodes schottky et j'ai quelques référence, reste plus qu'à espérer que je puisse les trouver sur ISIS : MBD102, FH1100, HP2800.

Montd'est -> Merci pour tes conseils. Par contre le problème est que je ne peut pas utiliser un CI à découpage ou linéaire... Bon je ne voulais pas trop raconter ma vie, mais en gros je suis en stage, et il est exigé que je conçoit les convertisseurs avec ISIS. ( J'utilise ce stage pour m'autoformer en électronique car je ne suis pas issu d'une spécialité électronique, mais plutôt généraliste ).


DAUDET78-> oui j'ai regardé quelque datacheet de tous les transistors que je cité, et souvent le Vgs ( la tension grille- source) est de 10 ou 20 V. Mais du coup j'aimerais comprendre pourquoi il faut la mettre à 12V+10V ? Il faudrait toujours additionner la tension de commande de transistor à la tension d'entrée ?

[invitee05a3fcc]

oui j'ai regardé quelque datacheet de tous les transistors que je cité, et souvent le Vgs ( la tension grille- source) est de 10 ou 20 V. Mais du coup j'aimerais comprendre pourquoi il faut la mettre à 12V+10V ? Il faudrait toujours additionner la tension de commande de transistor à la tension d'entrée ?

En saturation , la tension sur source est de 12V ?
Donc pour le saturer , il faut une tension Grille-source de 10V ?
Donc une tension grille-0V de 12+10V=22V .... CQFD

PS : de l’intérêt du NMOS .....

[Montd'est]

Par contre le problème est que je ne peut pas utiliser un CI à découpage ou linéaire... Bon je ne voulais pas trop raconter ma vie, mais en gros je suis en stage, et il est exigé que je conçoit les convertisseurs avec ISIS.

Tu n'as pas de LM317T dans ton logiciel ? ?

[invite16db8307]

je pense que si.

[invitee05a3fcc]

PS : de l’intérêt du NMOS .....

Sorry , de l’intérêt du PMOS

[invite16db8307]

DAUDET78-> il y avait bien une sonde de courant sur mon premier schéma nommé D2(A)

Donc du coup ça me donne ceci, j'ai un bon courant pour alimenter mes leds seulement, ma tension est anormale, j'obtient une tension plus importante avec un abaisseur !!

[Antoane]

Bonjour,
Q2 est à l'envers (regarde le sens de sa diode interne).
Il serait souhaitable de mettre une masse à ton montage, pour éviter que le simulateur ait à la deviner.

[invite16db8307]

euh comme ça :

Mais une personne m'a dit que l'on ne mettait jamais de masse pour les convertisseurs, qu'il prenait automatiquement le - de la batterie...

Sinon du coup je n'ai strictement aucun courant !

[Antoane]

Bonjour,

Tu connais le fonctionnement théorique d'un buck. A toi donc de regarder l'allure de toutes les formes d'ondes générées par ton montage pour trouver celles qui correspondent aux attentes et les autres. De là, tu pourras remonter au paramétrage du simulateur ou du circuit qui ne convient pas.

[invite16db8307]

par contre je l'ai remit dans l'autre sens pour tester avec la masse, et j'obtient ça :c'est plutôt pas mal ? J'ai mon 10.5 tout pile !


Mais j'ai pas de courant.

[Antoane]

Bonjour,

Il t'a déjà été donné plusieurs conseils :
1. tu alimentes des led, il faut donc oublier la tension et te focaliser sur le courant ;
2. Ton PMOS est à l'envers ;
3. Arrêtes de bricoler ton circuit ("qu'est ce qui se passe si je mets le transsitor dans l'autre sens") et essaye de le comprendre (cf mon post 18).

Etant donné ton niveau, je conseillerais par ailleurs de commencer plus "gentiment" en remplaçant les led par une résistance, ce qui te permettra travailler en tension et non en courant (ce qui est un fonctionnement bien plus classique).

[invite16db8307]

d'accord mais je pense qu'il doit y avoir un problème avec la simulation car maintenant je l'ai remit dans le bon sens et je n'ais plus la même chose que la première fois, alors que j'ai vérifier c'est exactement le même schéma, en faite quand j'ouvre le circuit j'ai toujours la même tension ( j'ai juste rajouté des sondes de tensions)... Bref,
donc voilà j'ai suivi tes conseil, j'avais dimensionné la bobines et le condensateur pour une résistance de 11.67 ohms, mais là je n'ai même plus de tension.

[Antoane]

Bonjour.

Pense bien qu un simulateur _correctement paramétré_ sera bien plus intelligent que toi dans > 90% des cas.

Je t'ai donné à 9h26 une (la) méthode de dépannage.

[invite16db8307]

Ba déjà si je regarde le signal du courant dans mon transistor d'après un livre sur l'électronique de puissance ( méthodologie et convertisseurs élémentaires, presse polytechniques et universitaires romandes de Philippe Barrade : autant dire que j'ai une bonne sources comparé à ce que j'ai pu trouvé sur le net ), le signal devrait être plutôt carré mais j'ai ça :

[invitee6c3c18d]

Bjr. Wow tu as des bons bouquins toi, je suis jaloux j'ai plus que mes cours de facs là
A 100khz pas impossible que la simu pète un câble, j'ai deja eu ça...
Tu as pas un msg d'erreur ? A ta place j'essaiyerais de baisser la fréq de cmde
et utilise l'oscillo !

[invite16db8307]

Oui j'ai un message d'erreur le classique : SImulation is not running in real time due to excessive CPU load. J'ai vu et lu que le temps de simu de proteus était pas réel genre au bout de quelques seconde le temps simulé est de : 0.001 s par exemple. Est on m'avait dit de faire attention à la simu et d'utiliser plutôt les graphes avec les sondes que les voltmètre ou ampèremètre car ont ne voit pas bien. Et des fois quand j'utilise l’oscilloscope je ne visualise rien !

A ouai j'ai baissé la fréquence à 10kHz et j'ai autres choses :



sinon j'ai trouvé une solution mais c'est pas vraiment ce que je voulais :

[invite16db8307]

Avec un 2n2222 :

[invitee6c3c18d]

A cette fréquence l'animation sert a rien donc faut utiliser le mode pas à pas (l'autre bouton : | |> ) => pas de msg d'erreur ni de risque de plantage, surtout sur ma bouse de PC
le courant se visualise avec 2 signaux (bouton A+B ON) de l'oscillo en placant un R de shunt 1ohm en série avec le circuit led.
Aussi met 6 diodes jaune en serie pour créer ton récepteur tension de 12V puisque la tension de seuil est 2V comme 6x2 =12. En pratique on utilise plutot une alim de courant mais bon, isis s'en fiche de ça, le buck converter pour alimenter des leds (WTF !!!) il doit kiffer ya pas de raison

[Yvan_Delaserge]

Merci qui?

[invitee05a3fcc]

Merci qui?

je sais pas ..... ton schéma est largement hors spec !
Il faut un Vf de 12,6V aux bornes de son paquet de LED
Il y a une chute de tension de 1,25V aux bornes de R1
Il faut, au minimum, 3V entre l'entrée et la sortie du LM317 (voir la datasheet)

Donc, pour que ça marche correctement il faut, au minimum, une alimentation de 3+1,25+12,6=16,85V ...dur dur sur une batterie de 12V

[Yvan_Delaserge]

Ah, désolé, j'avais pas vu qu'il fallait alimenter les LEDs sous 12,6 V.