Pompe de charge (charge pump) - domaine automobile

[matthieu95]

Bonjour à vous,

Je m'intéresse à l'électronique de puissance (n-ch MOSFET de puissance) utilisé dans le domaine automobile.

Pour alimenter diverses applications et équipements, on utilise des transistors MOSFET de puissance, utilisés en switch "high side" et "low side".

Pour les "high side", il faut polariser leur grille avec une alimentation flottante car leur source peut être flottante (tension Vgs suffisamment haute).

J'ai compris le principe de l'alimentation dite "bootstrap" (voir http://www.f-legrand.fr/scidoc/docim...sfet.html#ref2).

J'ai compris le principe de certaines pompes de charges (doubleur, inverseur) mais une pompe de charge me résiste:
la pompe de charge qui additionne Vcc (sortie TTL à 5V) à Vs (tension d'alimentation de la batterie, mettons 14V).
Trouvée ici dans une thèse (pages 33 / 34): https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-00743576/document



Quelqu'un pourrait-il m'éclairer sur son fonctionnement (C1 se charge par une sortie microC TTL) ?

Si une âme charitable veut bien m'aider à comprendre son fonctionnement, je la remercie.

Bien à vous.
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[DAUDET78]

C'est un doubleur de Schenkel : https://www.sonelec-musique.com/elec...s_tension.html

Dans les explications, pour simplifier, il y a le même 0V en entrée et en sortie.
Mais si la sortie est portée à Udc, la tension calculée apportée par le doubleur se rajoute à UDC

[matthieu95]

Merci pour cette réponse (je ne savais pas qu'il s'agissait d'un doubleur de tension Schenkel).

1) en comparant le schéma de la thèse et le schéma du doubleur de tension Schenkel, la diode D1 sur le schéma de la thèse est dans le sens inverse. Est-ce voulu ou est-ce une erreur ?

2) C'est un doubleur, la tension de sortie ne devrait-elle pas être à Udc + 2 x Vcc ?

[vincent66]

Bonjour,

Le circuit de la thèse est inspiré du doubleur mais n'en est pas vraiment un, c'est un additionneur... D1 est dans le bon sens, en sortie tu auras Udc+Vcc-Ud1...

[A voir en vidéo sur Futura]

[matthieu95]

Vincent66, merci.

Je ne suis pas sûr du fonctionnement.

Avec la tension Udc appliqué tout le temps, la diode D2 devrait toujours être passante, non ? (ce qui me semble bizarre)

Je me trompe peut-être, si je me trompe, le fonctionnement suivant est-il le bon ?

Quand la sortie du microC est à Vcc: D1 est passante, D2 est bloquée, C1 se charge par Vcc par D1, C2 se charge par Udc.

Quand la sortie du microC est à 0V: D1 est bloquée, D2 est passante, C2 se charge par Udc et par la charge présente sur C1.
Donc on voit en sortie Udc + tension correspondant à charge sur C1 (égale à Vcc au bout d'un certain temps qui dépend des valeurs de C1 et C2, si on néglige la tension de D1)

Juste ou pas ?

[DAUDET78]

1) en comparant le schéma de la thèse et le schéma du doubleur de tension Schenkel, la diode D1 sur le schéma de la thèse est dans le sens inverse. Est-ce voulu ou est-ce une erreur ?

les deux schémas sont identiques et les diodes dans le bon sens !

C'est un doubleur, la tension de sortie ne devrait-elle pas être à Udc + 2 x Vcc ?

Ben non !
Un signal DC 0/5V , c'est un signal AC -2,5/2,5V

Donc un doubleur de 2,5V , ça donne 5V !

[matthieu95]

Ok, c'est noté.

Sur le fonctionnement, ai-je raison ou pas ?
Merci de me corriger si nécessaire.

[vincent66]

Eh bien C1 est chargé à Udc-Vd2 quand la sortie de commande est à zéro...

Tu n'ignores pas qu'un condo bloque le continu mais laisse passer l'alternatif ou les impulsions...
Donc quand la sortie de commande passe de zéro à Vcc du courant passe à travers D1 et vient charger C2 à Udc+Vcc-Ud1-Ud2...

ça n'a pas un très bon rendement mais ça fonctionne...