Diode idéale

[invite13c184ab]

Bonjour,

Je sais qu'il existe des composant pour piloter des mosfet afin de réaliser une diode "idéale", mais le shéma ci-dessous est-il fonctionnel ? C'est plutôt théorique que pratique, à la base l'idée vient d'un problème d'autonomie d'un système embarqué, batterie 18V (Li-ion 6 cellules) avec alimentation secteur de 24V (consommation de 34W environ).



Si j'ai ma batterie seule, sa tension traverse le mosfet via la diode intrinsèque (peu importe le pilotage de la gate) et alimente l'aop qui reçoit la même tension en V+, inférieure à V- du à la chute de tension à la traversée du mosfet. L'aop met donc la gate à 0 ou presque suivant ses caractéristiques, le mosfet prend un Vgs proche de -18V selon le niveau de la batterie et devient saturé, V+ remonte presque à V- tout en restant inférieur grâce à la consommation de courant de la charge.
Quand le secteur plus élevé que la batterie arrive, V+ devient supérieur à V-, l'aop envoi son +Vcc à la gate, soit la même tension qu'à sa source, et on obtient un Vgs de 0 ou presque (avec un aop adapté) et le mosfet devient bloquant dans le sens charge->batterie.

Je n'ai jamais vu ce montage sur aucun shéma, je suppose que sa simplicité cache un piège, des conditions qui font fumer l'aop ? Voyez-vous des conditions qui rendent se montage hasardeux ?
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[jiherve]

Bonsoir et bienvenue,
il faut plutot un comparateur mais cela fonctionne et c'est même tres utilisé mais de façon cachée dans nombre d'appareils ayant une alimentation mixte.
http://www.linear.com/product/LTC4412
JR

[invitee05a3fcc]

il faut plutot un comparateur .....

Mais pas n'importe lequel ! Il faut qu'il accepte un mode commun en entrée égale à la tension d'alimentation

[jiherve]

Re
on peut toujours faire un pont diviseur de chaque coté, cela ne changera rien.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite13c184ab]

Le pont diviseur n'est pas une bonne idée, chaque résistance ajoute une imprécision, le pont diviseur risque d'introduire un offset supplémentaire dans la comparaison des tensions.
J'ai regardé le contenu schématique des puces dédiées au pilotage de mosfet pour diode idéal, effectivement c'est sur cette idée que ça se base, avec quelques subtilités supplémentaire qui permettent au système de bien fonctionner, si un simple comparateur avait suffit à réaliser la fonction, ils ne se seraient pas embêter à créer une puce vendu 10 fois plus cher.
En l'occurrence le mosfet n'est pas piloté en saturé mais en linéaire afin de maintenir par exemple 20mV de ddp (dans la mesure ou la réistance mini du mosfet et le courant le permettent), ce qui a l'avantage de maintenir un Vgs faible sans appliquer brutalement 0 à la gate, ce qui permet d'utiliser un mosfet dont le Vgs ne supporterait pas la tenson de la batterie, et de bloquer plus rapidement le mosfet puisqu'il y a moins d'énergie à fournir pour revenir à l'état saturé.
Ils intègrent aussi un rehausseur de tension pour assure le blocage du mosfet en basse tension.
Merci pour vos retours.

[jiherve]

Bonjour,
Il existe des réseaux de résistances appairées qui évitent ce genre de problème. Pour le reste le LTC4412 est un produit commercial et
doit donc être le plus universel possible; Pour une application ciblée un comparateur fera l'affaire.
JR

[invite5637435c]

C'est surtout qu'il n'y a pas besoin de tout ça.Dans un bras de puissance bidirectionnel on utilise 2 Mos (N ou P selon) pilotés en tête bêche c'est tout.La diode de body est indispensable pour assurer la séparation lors de la mise off du mos concerné ( charge et/ou décharge).Utiliser une diode idéale dans un BMS est une erreur classique de conception.

[jiherve]

Bonjour,
Là c'est un ou cablé le problème n'est pas le même ce n'est pas bidirectionnel, surtout pas.
JR

[Christiian]

Bonjour à tuti

La discussion date de 9 ans ! en 2015 ! et je n'ai pas l'impression que cela ait beaucoup évolué ! La meilleure diode que j'ai trouvé pour les applications IOT nanopower c'est la diode NSR20F30NXT5G, mais ce n'est pas suffisant : Vf=300mV pour If=100mA à 25°C et Ir=2uA Cr=120pF à 5V 25°C ! Quant aux CI monolithique LTC4412 et son Iq de 11uA : bonjour le budget Power !
Je n'ai rien trouvé de mirobolant et vous ?

[jiherve]

bonjour,
en cherchant un peu :https://www.analog.com/en/products/max40203.html
mais 5.5v max.
JR

[Antoane]

Bonjour,

En gros, le mm² de silicium (+process) de MOSFET de puissance ne coute pas grand chose en comparaison du mm² de silicium (+process) pour la fabrication de fonctions analogiques. Du fait des imcompatiobilités, intégrer un composant de puissance et une fonction analogique un minimum performante impose d'utiliser un process relativement couteux...et ce d'autant plus que le MOSFET est à faible Rdson et haute tension. Dans une telle application on préférera donc un MOSFETdiscret + un controleur intégré.

@Christiian : As tu regardé du côté des solutions plus intégrées ?
eg. https://www.analog.com/en/parametricsearch/11451#/