Convertisseur boost commandé en tension

[inviteb565bafd]

Bonjour,

Voilà j'aimerais utiliser le convertisseur LT8304 pour appliquer une tension de bias de 45V à 135V sur une photodiode.

Ma problématique, c'est que je voudrais piloter cette tension par le biais d'un DAC suivi d'un AOP pour attaquer la tension de référence du LT8304 comme on le ferait avec un quelconque convertisseur buck/boost d'après cet article.

Seulement le problème est que le LT8304 n'a pas d'entrée Voltage feedback (Vfb), mais une résistance de référence (Rref) et une résistance de feedback (Rfb). Daprès le schéma interne p.8 il semble que ces deux entrées soient liées plus ou moins directement, mais je ne suis pas certain et donc je ne sais pas si je peux attaquer le convertisseur avec un AOP. J'aimerais vraiment éviter de passer par un potentiomètre programmable qui aurait une tolérance médiocre et une résolution trop faible (pour du 1% on trouve difficilement au dessus de 8 bits, alors qu'on trouve facilement des DAC de 16 à 18 bit).
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[jiherve]

bonjour,
la seule variable pratiquement accessible c'est Rref et ce sur une toute petite plagre de variation(10%):

If the RREF resistor value varies considerably from 10k, additional errors will result. However, a variation in RREF up to 10% is acceptable.

donc mauvais choix ou trouver un moyen de piloter Rfb mais là il faudrait un puits de courant pour dévier une partie du courant de contre réaction sans pour autant en deformer la forme d'onde, c'est pas gagné!
JR

[inviteb565bafd]

donc mauvais choix ou trouver un moyen de piloter Rfb mais là il faudrait un puits de courant pour dévier une partie du courant de contre réaction sans pour autant en deformer la forme d'onde, c'est pas gagné!

Le problème c'est que des convertisseurs qui montent à 150V ça court pas les rues (et les XP/EMCO n'ont pas forcément le meilleur encombrement)... Est-ce que ce serait possible d'utiliser un boost "basse tension" auquel je grefferais un MOS externe tenant cette tension? après tout ce qui semble différer entre celui-ci et un convertisseur quelconque c'est la tension max du MOS interne et le mode de feedback. La fréquence et le mode PWM semble être plutôt commun, donc je me dis qu'en gardant la valeur de 150uH pour la self et en adaptant le diviseur de tension, qu'est ce qui rendrait la chose impossible?

[Antoane]

Bonjour,

Le problème c'est que des convertisseurs qui montent à 150V ça court pas les rues

En intégré certes (faire un interrupteur de puissance sur une puce portant des fonctions en petit signal coûte cher), mais en switch externe, il n'y a pas vraiment de limite à la tension atteignable https://www.analog.com/en/parametric...=|No&p5345=|No
On essaye en général de garder un rapport Vout/Vin < 10 avec un boost et d'utiliser un transformateur au-delà, mais comme tu travailles à puissance quasi-nulle, je ne pense pas que l'effort soit pertinent - sauf s'il est nécessaire d'isoler la sortie.

Le gros intérêt du régulateur que tu proposait était effectivement la réduction au minimum de la BOM, vie, en particulier, la suppression de l'opto-coupleur.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

As-tu vraiment besoin de l'isolation ?

[inviteb565bafd]

Merci pour ces réponses
Non aucun besoin d'isolation, le convertisseur sera alimenté avec une tension régulée de 5V, 7.5V ou 12V (ça dépendra du besoin). Par contre on doit pouvoir piloter la tension de sortie (de 45V à 135V) via une tension de commande analogique (0-2.048V) d'où ma question quant à l'application note dans mon message #1. Je vais essayer de me débrouiller avec les convertisseurs avec MOS externes

[bobflux]

Quel est le courant consommé par la charge (photodiode) ?

Si c'est très faible, on peut envisager un convertisseur élévateur à tension de sortie fixe suivi d'un régulateur linéaire piloté par un DAC. C'est un peu plus compliqué mais cela permet d'éliminer l'ondulation en sortie du convertisseur. Je ne sais pas si c'est utile dans ton cas, mais je propose l'idée au cas où.

[inviteb565bafd]

On n'a pas encore pu testé la diode (il nous faudrait un générateur réglable jusqu'à 140V, c'est un peu le serpent qui se mord la queue ^^). Je crois que la diode actuelle qu'on utilise a une impédance d'environ 300k Ohm dans le noir, donc en théorie on est sous la barre du mA, mais on n'a pas encore pu tester le courant nécessaire quand elle détecte. L'ancien design montait à 90V, et le convertisseur pouvait débiter 1 ou 2 mA donc je pense que si on prend un peu de marge jusqu'à 5mA on devrait être bon. Et pour l'ondulation effectivement plus elle est faible mieux c'est!

[bobflux]

> on n'a pas encore pu tester le courant nécessaire quand elle détecte.

Il faudrait

Tu peux regarder la courbe courant/tension de ta diode avec ton ancienne alim de 90V et extrapoler...

> Et pour l'ondulation effectivement plus elle est faible mieux c'est!

Le mieux c'est de savoir de quelle ondulation résiduelle tu as besoin, 1mV ou 1µV ?... C'est pas le même prix !

[inviteb565bafd]

Tu peux regarder la courbe courant/tension de ta diode avec ton ancienne alim de 90V et extrapoler

Je vais essayer de faire ça, elle est fibrée et à 1065nm donc pas facile de moduler une source en entrée. Et le bias à 90V n'est pas assez élevé pour observer le phénomène d'avalanche.

Le mieux c'est de savoir de quelle ondulation résiduelle tu as besoin, 1mV ou 1µV ?... C'est pas le même prix !

Le convertisseur actuel donne un ripple de 100 ppm donc environ 10mV

[bobflux]

Quelles sont les fréquences du signal mesuré par la photodiode ? (histoire d'éviter d'avoir la fréquence de découpage dans la même bande que ce que tu essaies de mesurer...)

[inviteb565bafd]

On essaie de pas dépasser 20 kHz pour éviter de détériorer le capteur, le convertisseur 90V a une fréquence de 2 MHz

[bobflux]

2MHz certes mais ici la charge est très faible, donc il doit sauter des cycles et produire une ondulation à une fréquence plus basse, il faut y faire attention...

[inviteb565bafd]

Bon finalement j'ai trouvé une solution avec un autre convertisseur de chez LT qui peut monter jusqu'à 140V et qui fonctionne bien avec une tension commandée

Par contre j'ai une question un peu bête mais si quelqu'un a une réponse on sait jamais : Le convertisseur sera assemblé sur son propre PCB pour qu'il puisse remplacer l'ancien convertisseur. Dans notre cas il ne sera jamais commercialisé seul, et sera toujours intégré dans un produit que le client n'a pas à ouvrir. Est-ce que je dois faire des étiquettes pour prévenir de la présence de tension continue élevée (<200V)?

Merci