Source de puissance MOSFETs

[invite5637435c]

En linéaire chaque MOS doit posséder sa propre commande et asservissement, contrairement à du découpage où la mise en parallèle ne pose pas de problème particulier.
Voici à quoi cela devrait ressembler:


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[invite5637435c]

Vous trouverez dans ce lien des éléments montrant comment se construit ce type de charge électronique:
http://www.iosrjournals.org/iosr-jece/papers/Vol9-Issue1/Version-6/C09161115.pdf

[sandrecarpe]

Bonjour,
Voici le schéma à jour :
sourcecourant.jpg

En linéaire chaque MOS doit posséder sa propre commande et asservissement, contrairement à du découpage où la mise en parallèle ne pose pas de problème particulier.

Oui bien sûr chaque MOS possède sa propre boucle de régulation. Chacun son AOP, son shunt, mais la commande est commune.

Comme me suggère Bobflux, simuler tout ça serait pas mal.
Pour étudier la stabilité, je suis le document suivant de ST : https://www.st.com/content/ccc/resou...CD00176008.pdf
On voit (page 8) que si l'impédance de sortie de l'AOP (qui vaut 27 Ohm en boucle ouverte pour mon OPA2228) est négligeable devant ma résistance de 1k, donc c'est la cas, le montage est stable

[invite5637435c]

Ca c'est le schéma pour 1.
Il y a des capas à ajouter sur le shunt.
C'est le schéma pour 3 que vous devez poster.
La simulation ne vous apportera rien, la cause est liée à votre cablâge.
Dommage que vous n'ayez pas fait de photos.

[sandrecarpe]

Voici le schéma pour 3 sources. 3 fois la même chose. Sur le schéma, j'ai oublié les capas de bypass pour les AOP mais elles sont bien présentes.
sourcecourant.jpg

Sur le PCB j'ai prévu des capas en parallèle du shunt, en parallèle des résistances de contre-réaction R4-R12-R19 et R5-R13-R20 et entre les entrées de l'AOP.
Les (mauvais) résultats de mes tests me laissait penser qu'elles ne servaient pas où étaient nuisibles.

Je referai des tests dans un peu plus d'une semaine. Je prendrais des photos à ce moment là.

La simulation ne vous apportera rien, la cause est liée à votre cablâge.

J'espère. Comment en êtes vous si sûr ?

Voici la tension Vgs en réponse à un échelon de consigne de 0 à 50W lorsque j'ai fait fonctionner un seul de ces montages. L'AOP utilisé était un OPA2228
Vgs_OPA2228.PNG

[invite5637435c]

J'espère. Comment en êtes vous si sûr ?

Quand votre médecin vous dit que vous avez la grippe, vous lui demandez si il est sur de lui?

Le shunt doit être filtré, toujours.
Si un module fonctionne bien il n'y a aucune bonne raison que 3 modules se comportent différemment.
Sauf... si une disymétrie apparait, notamment avec le cáblage qui reste bien souvent le maillon faible.
Dans ce cas une instabilité dangereuse va apparaître et tuera tout sur son passage.
La répartition des courants dout être parfaite.
Les shunts doivent être des 50ppm/C à 1%. Est-ce le cas?
Selon le SOA il faut vous assurer que la puissance max par Mos soit toujours en dessous de 20% du SOA.
Est-ce le cas? Vu qu'aucun mécanisme n'est mis en oeuvre dans ce sens mon avis est que non.
Il faut équiper votre maquette de moyens de mesures sur les 3 voies simultanément tant que vous êtes en phase d'essais.
Attention à l'intrusion de l'oscilloscope, il n'est pas neutre sur ce type d'application.
Je vous suggère d'utiliser principalement des ampèremètres et des voltmètres ayant des caractéristiques bien connues.
La techno des condensateurs de filtrage est aussi à prendre en considération. Qu'avez vous mis?
A+

[bobflux]

Pour claquer un MOSFET, on a le choix :

1) On excède la dissipation maximum, soit "gentiment" et on a une surchauffe, soit de manière catastrophique, par exemple les deux MOSFET d'un buck synchrone conduisent en même temps et se prennent la charge de tous les condensateurs d'alim, et là, ça explose.

Pour tester ton prototype sereinement, il faut être sûr que l'alim de labo est réglée pour ne pas fournir plus de puissance que le MOSFET ne peut en dissiper... je suppose qu'il est correctement refroidi ?

Il faut aussi vérifier que les condensateurs en sortie de ton alim de labo ne sont pas trop gros, parce que la limitation de courant ne s'applique pas au courant délivré par les condensateurs de sortie...

Si tout ça est bien vérifié, on est dans une situation où même si l'AOP fait n'importe quoi (par exemple il devient instable et oscille à une fréquence pas trop élevée) il n'y aura pas de casse.

2) On excède une tension limite (genre le Vgs)

Ici en apparence le Vgs est limité à 12V par la tension d'alim de l'AOP, mais si le MOSFET oscille, puisque les fils sont longs et donc inductifs, il peut se créer un circuit LC avec les capacités parasites du MOSFET, et ce circuit LC peut résonner et donc booster la tension des oscillations jusqu'à ce que ça pète. Il peut se créer d'autres circuits LC avec les capas de découplage et le câblage par exemple.

C'est très facile de créer involontairement un oscillateur monotransistor avec le couplage entre les fils et leur inductance. D'ailleurs c'est notoire que les MOSFETs sont très chatouilleux et n'apprécient pas du tout les longs câblages. Les bipolaires rapides non plus d'ailleurs.

[sandrecarpe]

Merci pour vos réponses. J'ai espoir de faire marcher ça
Mes shunts sont des 1% 50ppm/°C. Pour la prochaine version, je rajouterai sans faute une protection pour forcer le MOS à rester dans sa SOA.
Je prends en note vos autres remarques.
Concernant les condos de filtrages. J'ai un 47u électrolytique sur la carte principale, des condos de bypass céramiques pour les AOP mais près des MOS il y a rien.

Les MOSFETs sont bien sûr refroidis correctement, il n'y pas de problème de ce côté. Quand les MOS flanchent, ce n'est pas pour un effet de puissance excessif, c'est vraiment à la mise sous tension.

Au prochain essai, je ferais bien plus attention au câblage

[bobflux]

> Quand les MOS flanchent, ce n'est pas pour un effet de puissance excessif, c'est vraiment à la mise sous tension.

Tu mets sous tension l'alim puissance avant l'alim des AOP, ou l'inverse ? C'est à la mise sous tension de quelle alim que ça claque ?

[sandrecarpe]

En premier, l'alim des aop, ensuite la commande réglée à 0, puis en dernier l'alim des mos. C'est à ce moment là que je vois que quelque chose ne va pas

[bobflux]

OK, si ça avait été dans l'autre sens il aurait pu y avoir une cause supplémentaire, car un AOP non alimenté a une impédance de sortie inconnue, mais bon, pas ici. Donc je suis d'accord avec HULK c'est probablement une histoire d'oscillation due au câblage...

[sandrecarpe]

Merci à vous deux pour vos retours. Je reviendrai avec une photo avant de brancher