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dimensionnement convertisseur DC/DC



  1. #1
    toutou2525

    dimensionnement convertisseur DC/DC


    ------

    Bonjour
    j'aimerais savoir comment estimer la valeur de l'amplitude de l'ondulation de courant ou de tension à la sortie d'un convertisseur DC/DC buck-boost est acceptable ou non.
    l'amplitude de l'ondulation de tension en sortie = Ue*D²/(Rs*Cs*f*(1-D))
    Ue la tension d'entrée.
    D le rapport ciclyque
    Rs la résistance de charge
    Cs le condenssteur du convertisseur
    f la fréquence de commutation
    l'amplitude de l'ondulation de courant en sortie = Ue * D /(L*f)
    L la conductance.
    et donc je voie pour quelle valeur de D que les ondulations soit maxi pour dimensionner les valeurs du condensateur, et de la conductance
    merci d'avance

    -----

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  3. #2
    toutou2525

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    le courant maximal fourni à l'entrée du convertisseur est de 5 A et la tension est de 22 V

  4. #3
    Antoane
    Responsable technique

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Bonjour,

    L la conductance.
    Plutôt l'inductance

    et donc je voie pour quelle valeur de D que les ondulations soit maxi pour dimensionner les valeurs du condensateur, et de la conductance
    Pour calculer valeur de D telle que ΔUs= Ue*D²/(Rs*Cs*f*(1-D)) est maximale, il suffit de calculer la dérivée de calculer la dérivée de ΔUs par rapport à D et de chercher le point (la valeur de D) ou cette dérivée s'annule. il faudra ensuite vérifier que ΔUs est bien maximale en ce point, et non minimale.
    C'est des maths de base, il n'y a pas d'électronique la dedans.
    http://www.parfenoff.org/pdf/1re_S/a..._fonctions.pdf
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  5. #4
    toutou2525

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Bonjour
    en fait, ce que j'ai fait:
    ((l'ondulation de la tension)*Rs*Cs*f/Ue)=D²/1-D, et donc j'ai vu pour quelle valeur de D l'amplitude soit maximale. mais cela reste en fonction de Cs, f, Ue et Rs et donc comment savoir si la valeur calculer de l'amplitude de l'ondulation de tension en fonction de ces paramètres est acceptable ou non.
    je veux dire si pour des valeurs données pour la fréquence de commutation et du Cs et Ue ainsi que Rs la valeur de l'amplitude soit 300 mV (cela est il acceptable?)

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  8. #5
    Antoane
    Responsable technique

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    300 mV est parfois acceptable, parfois non.
    En général, le cahier des charges spécifie une valeur d'ondulation maximale acceptable, c'est alors à toi de dimensionner tes composants pour répondre à la demande.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  9. #6
    toutou2525

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    merci beaucoup

  10. Publicité
  11. #7
    toutou2525

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Bonjour
    j'aimerais bien savoir si une fréquence de 30 KHz sera suffisante pour commander mon convertisseur
    bonne journée

  12. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Bonjour,

    Dans l'absolu, ce n'est pas très élevé.
    Mais la bonne façon de faire consiste à calculer les autres composants du montage et à voir si leurs valeurs sont trop grandes ou non. Si oui, il faudra songer à augmenter la fréquence, sinon, tu pourras éventuellement la diminuer pour diminuer les pertes par commutation.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  13. #9
    toutou2525

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    merci beaucoup

  14. #10
    toutou2525

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Bonjour
    vous m'avez dit que dans l'absolue , ce n'est pas trop élevée (je parle de la fréquence), c'est pas trop élevée comment? une marge me sera d'une grande aide

    merci d'avance

  15. #11
    Antoane
    Responsable technique

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Bonjour,

    ce n'est pas trop élevée
    Non, ce n'est pas très élevé = c'est assez bas.

    Pas facile de dire dans l'absolue si une fréquence de découpage est élevée ou non... Ca dépend :
    - de l'application ;
    - de tes compétences.
    Ce qu'on peut dire, c'est que :
    - en général, lorsque la puissance et/ ou la tension augmente, on diminue la fréquence de découpage.
    - on utilise rarement des fréquences dans le domaine audible (i.e. <20 kHz).
    - il est plus simple de faire de l'électronique en BF qu'en HF.
    - en HF, les composants (passifs) sont plus petits, a priori moins chers.

    Aujourd'hui, on fait peu de convertisseurs à composants discrets commutant à plus de 1 MHz. On trouve qq convertisseurs intégrés allant jusqu'à qq MHz.
    Les convertisseurs discrets fonctionnes généralement entre qq dizaines et qq centaines de kHz. l'état de l'art des convertisseurs à découpage gérant les circuits d'alim de µP est à ~300 à ~500 kHz. Mais c'est de la basse tension.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  16. #12
    toutou2525

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Bonsoir et merci pour votre réponse

    en fait la tension d'entrée du convertisseur sera au max 22 V alors que le courant sera 4 A, et je vais l'utiliser comme convertisseur buck commander par l'arduino uno, et donc je pense à utiliser une fréquence de 62.5 KHz ou 31.125 KHz. pour ensuite dimensionner la bobine et le condensateur.

    d'aprés votre expérience et savoir faire, cela pourait il être bon?

  17. Publicité
  18. #13
    bobflux

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    En gros, quand la fréquence augmente, tu peux diminuer la taille de l'inductance, donc les pertes fer et cuivre, ce qui est intéressant. La boucle de contre-réaction devient aussi plus rapide, ce qui améliore la régulation. Par contre, les pertes par commutation augmentent.

    Tension et courant de sortie ?

  19. #14
    invite03481543

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Citation Envoyé par toutou2525 Voir le message
    Bonsoir et merci pour votre réponse

    en fait la tension d'entrée du convertisseur sera au max 22 V alors que le courant sera 4 A, et je vais l'utiliser comme convertisseur buck commander par l'arduino uno, et donc je pense à utiliser une fréquence de 62.5 KHz ou 31.125 KHz. pour ensuite dimensionner la bobine et le condensateur.

    d'aprés votre expérience et savoir faire, cela pourait il être bon?
    Bonjour,

    si tu comptes utiliser un arduino pour faire ton convertisseur autant te prévenir que tu vas devoir acheter du matériel car tu vas faire péter du composant.
    On ne fait pas un DC/DC avec un µC et encore moins avec un arduino.
    Surtout quand visiblement on ignore tout de ces techniques de conversion.
    Je te conseille vivement de découvrir et de réaliser préalablement un DC/DC avec des circuits dédiés et parfaitement étudiés pour cela, ils ne manquent pas.

    La fréquence se décide selon plusieurs critères préliminaires pour la décision:

    1/ j'ai déjà des modèles de noyaux magnétiques en stock je vais m'adapter au plus proche, selon la puissance à transmettre, en utilisant la méthode des produits des surfaces, faire une recherche sur le forum j'en ai déjà parlé maintes fois.
    2/ j'ai besoin d'un rendement élevé, oui ou non.
    3/ j'ai des contraintes CEM importantes, oui ou non.
    4/ j'ai de la place pour le caser, oui ou non
    5/ j'ai déjà des transistors, lequel vais-je pouvoir utiliser sans devoir rentrer une nouvelle référence.
    6/ idem pour diodes et condensateurs.

    Dans une alimentation à découpage il ne suffit pas de balancer un quelconque PWM pour que les choses se fassent comme ça.
    Il y a la boucle d'asservissement à assurer et avec un µC je te souhaite bien du plaisir, surtout avec un ardui-machin.
    Dernière modification par HULK28 ; 09/05/2016 à 05h58.

  20. #15
    bobflux

    Re : dimensionnement convertisseur DC/DC

    Le DC-DC alimente quoi, quelle tension en sortie et quel courant ?

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