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Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino



  1. #1
    toutou2525

    Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino


    ------

    Bon jour

    je veux contrôler un convertisseur DC/DC par une carte arduino uno, et comme l'amplitude de la PWM est de 5V, je voudrai savoir si je peux utilisé un driver (L6203 ou L295) car je n'ai pas beaucoup de choix (y a pas beaucoup de magasin pour les composants électronique là où je vis), je les ai utilisé pour commander des moteur DC et comme la fréquence de commutation est assez élevé j'ai pensé d'utiliser l'un de ces driver!

    merci d'avance pour vos réponses

    -----

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Citation Envoyé par toutou2525 Voir le message
    je veux contrôler un convertisseur DC/DC
    Quelle puissance ?
    Quelle tension d'entrée ?
    Quelle tension de sortie?
    Convertisseur isolé ou pas ?
    Convertisseur du commerce ou DIY (dans ce cas, schéma ?) ?
    Et tu veux contrôler quoi ?
    J'aime pas le Grec

  4. #3
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    merci
    un simple convertisseur buck (50w), pour l'utilisation photovoltaïque (une MPPT recherche du point de puissance maximal). pour contrôler la gâchette du MOSFET.
    le voltage max: 17V, courant max=3A

  5. #4
    DAUDET78

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Citation Envoyé par toutou2525 Voir le message
    un simple convertisseur buck (50w),
    Tu peux répondre aux questions
    Citation Envoyé par Daudet
    Convertisseur isolé ou pas ?
    Convertisseur du commerce ou DIY (dans ce cas, schéma ?) ?
    J'aime pas le Grec

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  8. #5
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    buck converter.jpg
    un schéma de principe de mon convertisseur que je veux commander par arduino, le PV sa tension du point de puissance maximale est de 17v et pour le courant c'est 3 A

  9. #6
    DAUDET78

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Schéma ..... boof .
    Pour info, ton signal PWM doit être appliqué entre la grille du NMOS et sa source.
    C'est cette tension qui provoque le On/Off du NMOS
    Dernière modification par DAUDET78 ; 16/09/2016 à 18h56.
    J'aime pas le Grec

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  11. #7
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Bonsoir
    et si je remplace le N MOS par un P MOS, je peux faire marcher mon schéma?
    merci d'avance

  12. #8
    DAUDET78

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Citation Envoyé par toutou2525 Voir le message
    et si je remplace le N MOS par un P MOS, je peux faire marcher mon schéma?
    Le problème est identique
    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Pour info, ton signal PWM doit être appliqué entre la grille du NMOS et sa source.
    C'est cette tension qui provoque le On/Off du NMOS
    Tu remplaces NMOS par PMOS
    J'aime pas le Grec

  13. #9
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Bonjour,

    As-tu regardé la résolution du PWM à la fréquence de découpage considérée ? Probablement pas grand chose.

    Il existe des micro-contrôleurs spécialement prévus pour le contrôle d'alimentation à découpage.

    Une autre technique consiste à utiliser l'arduino pour fixer la référence de tension à atteindre, et d'utiliser un contrôleur d'alimentation intégré pour gérer l'asservissement et la commande des transistors de découpage. La difficulté est de trouver un contrôleur dont la tension de référence soit ajustable en externe.

    Quitte à utiliser un driver, autant prendre un driver "high-side", avec bootstrap, qui sera capable de driver un NMOS - plus performant qu'un PMOS.
    Les composants que tu proposes ne sont pas des drivers de mosfets. Le 6203 pourrait éventuellement servir comme demi-pont, évitant d'utiliser un mosfet externe. Tu peux mettres les deux demi-ponts en parallèle. Note cependant que le rendement ne sera pas fantastique et que la fréquence de commutation max est très limitée (<100kHz).
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  14. #10
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Bonjour
    merci beaucoup pour vos réponses
    mon problème c'est que j'ai pas une marge de manœuvre en ce qui concerne les composants à utiliser pour la réalisation de mon convertisseur buck, y a qu'un seul magasin et je ne trouve pas tous ce que je recherche (c'est la raison pour laquelle j'ai pensé à utiliser un pont en H le l6203 comme driver). que me conseillerez vous pour achever mon travaille?
    merci beaucoup

  15. #11
    DAUDET78

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Et tu n'as pas un copain en France qui pourrait t'expédier (te ramener) un composant ?
    J'aime pas le Grec

  16. #12
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Bonjour,

    As-tu choisi l'inductance que tu va utiliser ? as-tu choisi ta fréquence de découpage ?
    Es-tu sûr que la résolution du PWM fourni par l'arduino est suffisante ?

    Tu dis ne pas avoir "tous" les composants à disposition, mais sans savoir ce qui le sera ou non.... Difficile de juger.

    Utiliser le 6203 sera le plus simple puisqu'il n'y a pas grand chose à faire, mais la fréquence max est très limitée. Et le rendement pas génial.

    Si tu utilises un driver + mosfet discret, à peu près n'importe quel driver high-side ou de demi-pont devrait convenir. Tu peux demander à ton fournisseur ce qu'il a et on te conseillera las-dessus.
    Ca peut aussi se récupérer, par exemple sur une carte de PC -- ce sera alors en (gros) CMS, du SO8.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  18. #13
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    merci beaucoup
    DAUDET (j'ai pas d'ami en France malheureusement)
    je vais dimensionner les différents composants, et je vous tiendrais au courant.
    merci beaucoup pour votre aide

  19. #14
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Rebonjour
    SVP j'ai réalisé un convertisseur boost avec L=11 mH, C=470 uf, avec l'irfz44n mosfet canal N, et une diode rapide, et une charge à la sortie du convertisseur de 330 ohm, lorsque la fréquence est de 31 KHz le convertisseur augmente la tension de sortie (lorsque je fais augmenter le rapport cyclique) mais d'une manière pas logique par rapport à la relation: Vs=Ve/(1-D).
    voir à d=0.5 je dois avoir une tension de 20 V à la sortie si j’alimente avec 10 V à l'entré alors que l’oscilloscope affiche 30 V. mais dés que je descend à 20 KHz, 15 KHz, 7,8 KHz le convertisseur boost la tension dans les normes.
    1- pouvais vous m'expliquer pourquoi?
    2- pourrai je utilisé la fréquence 7,8 KHz et de quelle façon ça va influer mon convertisseur?
    3- quelle est l'influence de la fréquence sur la tension et le courant de sortie?
    merci d'avance pour vos réponses

  20. #15
    freepicbasic

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    temps de commutation du Mos ,( IRFZ44 c est pas une bête de course...)
    tension de saturation , IRFZ44 c'est plus que 5V !
    Temps de charge de la bobine.

    Plus la vitesse augment plus la capacité de filtrage est petite, mais doit pouvoir réagir à cette fréquence.

    Les CI du commerce on surement des bonnes caractéristiques , j'ai fait des essais avec un inverter chinois qui me délivre 20W sur 36V à partir de 12V, pour moins de 2 €...
    Mais la vitesse de découpage est vraiment supérieur.

    A mon avis il faut un Mos qui a un temps de commutation le plus court possible , et un chimique tantale en sortie, un standard ne sera pas assez bon, et une diode de redressement schottky.
    A+, pat

  21. #16
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Bonjour,

    Pour répondre précisément, il faudrait des détails :
    - schéma exact complet du circuit (avec tous les composants : découplage, source du signal carré, etc) ;
    - photos du prototype ;
    - photos additionnelles de l'inductance employée ;
    - chronogrammes : Tension Vds du mosfet, tension Vgs de commande du mosfet, tension de sortie et, si possible, courant dans l'inductance (sinon : courant de drain du mosfet).

    Avec 30V de sortie sous 330 Ohm, le courant de sortie est de 90mA. Une inductance de 11 mH tenant 200 à 300 mA est assez grosse. Es-tu sûr de ne pas la saturer ? d'où vient-elle ?
    L'inductance est un composant critique des SMPS, tout en étant souvent négligé car méconnu.

    Le IRFZ44 : http://www.vishay.com/docs/91291/91291.pdf
    Dernière modification par Antoane ; 21/10/2016 à 11h55.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  22. #17
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Merci
    - je ne monte pas trop en fréquence 31 KHz max et donc je peux utiliser l'IRFZ44N (je pense) si non vous me conseillerez par quel n mos (tension Vds<60V, Id<10A).
    - pour commander la grille du irfz44n, j'ai utilisé un driver avec un 2n2222 pour obtenir une impulsion de 15V.
    - la capacité de filtrage est petite comment?(par rapport à la vitesse).
    - pour les inevrters je ne peux pas les achetés car y a pas beaucoup de magasins dans ma régions!
    - pour la diode j'ai utiliser une byw 29-150.
    merci pour votre temps

  23. #18
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    - le schéma que j'ai utilisé:Pièce jointe 325302
    la diode: byw29-150
    mosfet: irfz44n
    condensateur:470uf
    L=0.011h
    - j'ai utilisé une inductance de labo (marqué dessus L=0.011H, 2.5A).
    - la tension du Vgs: PWM 15V fréquence j'ai varier entre 31KHz et 20 KHz et 7.8KHz. j'ai visualisé la tension du drain: un signal carré dont l'amplitude est égale à la tension de sortie du convertisseur.

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  25. #19
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Merci pour le rappel, mais je connais le schéma du boost
    Si j'ai demandé ton schéma exact est précis, c'est parce que j'espère y trouver des infos précises. En particulier quand à la manière dont le MOSFET est piloté.

    Si j'ai demandé des photos du circuit, c'est parce que c'est nécessaire pour évaluer les différents éléments parasitant ton circuit.
    Si j'ai demandé des photos de l'inductance, c'est parce que ta courte description est incomplète : elle ne renseigne pas quant à la tenue en fréquence du composant.

    Une alimentation à découpage n'est pas triviale à mettre au point. Si j'ai posé ces questions, c'est pour de bonnes raisons.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  26. #20
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    La commande du mosfet: commande mosfet.png
    le convertisseur réalisé:boost converter ard.jpg
    l'inductance: inductance.png
    pour l'inductance c'est ce que je trouvé (pardon)

  27. #21
    invite03481543

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Bonsoir,

    il serait intéressant de voir le câblage (en dessous), c'est ça le plus important.
    Si les liaisons sont faites à l'arrache ça ne fonctionnera pas.
    Le photo 3 est illisible (pour moi).

  28. #22
    invite03481543

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Le schéma en #18 n'est pas accessible...
    Tu peux pas le poster en jpg?

  29. #23
    invite03481543

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Citation Envoyé par toutou2525 Voir le message
    L=0.011h
    - j'ai utilisé une inductance de labo (marqué dessus L=0.011H, 2.5A).
    Il te faut une inductance 100x plus petite, à vue de nez 150µH, par contre elle ne doit pas saturer avec le courant pic qu'on peut estimer à 0,7A et rester suffisamment linéaire dans toute la plage de courant, je doute que ce soit le cas avec ta self.
    Dernière modification par gienas ; 21/10/2016 à 18h50.

  30. #24
    invite03481543

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Correction de mon post précédent:

    Il faut lire
    Ton condensateur de 50µF (47µF normalisée) est par contre bien trop petit pour 0.7A en sortie.
    Il faudrait opter pour au moins 1x220µF/50V voir 2x220µF/50V en parallèle (faible ESR bien sur et capable de supporter 2.5A rms ensemble).
    Pour 30kHz.
    Dernière modification par HULK28 ; 21/10/2016 à 18h42.

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  32. #25
    toutou2525

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    convertisseur boost.png
    le schéma de cablage

  33. #26
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Bonsoir,

    De plus, il faudrait le schéma complet de la carte driver : http://forums.futura-sciences.com/at...nde-mosfet.png pour juger mais il est déjà clair que le driver est trop loin du mosfet, il ne faudrait pas qu'il y ait plus de quelques millimètres à dizaines de mm entre la sortie du driver et la gate du mosfet.

    Y a-t-il un noyau mobile dans ta bobine ? sais-tu de quoi il est fait ?
    Dernière modification par Antoane ; 21/10/2016 à 22h27.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  34. #27
    invite03481543

    Re : Contrôler un convertisseur DC/DC par arduino

    Citation Envoyé par toutou2525 Voir le message
    le schéma de cablage
    Non ça c'est un schéma de principe.
    On s'en fout on connait déjà.
    Si tu as fait une maquette tu as fait un schéma réaliste avec des valeurs et tout le toutim.
    On va pas te tirer les vers du nez c'est toi le demandeur, nous on sait déjà comment tourne un boost et comment le réaliser.
    Dernière modification par HULK28 ; 22/10/2016 à 09h28.

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