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Convertisseur DC/DC Buck



  1. #1
    Thomas26500

    Convertisseur DC/DC Buck


    ------

    Bonjour,

    Je suis actuellement étudiant en stage de fin d'étude. Ma mission est la création d'un convertisseur Buck de référence.
    En cherchant les différents Buck existant je constate qu'il n'existe pas des convertisseurs buck de très haute puissance. Je parle d'une tension d'entrée de l'ordre de 1000 à 5000 Vdc et supérieur.
    Je ne comprends pas pourquoi les buck existant s’arrête à des tensions max de 100V en entrée et non supérieur ? Est-ce dû à un problème technique, ou existe t'il sans doute un autre moyen d'abaisser la tension de façon plus sûr ?

    -----

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  3. #2
    gcortex

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Bonjour et bienvenue sur Futura,

    Si çà existe, mais çà s'appelle un forward :
    https://www.k-space.org/ymk/PS_AN556.pdf

    Et aussi dans les métro avec des GTO et dans le TGV avec des thyristors !
    Images attachées Images attachées
    Dernière modification par gcortex ; 25/03/2020 à 11h33.

  4. #3
    invite03481543

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    gcortex tu vas dire que je suis encore sur ton dos
    Un forward est une topologie isolée.

    Il existe des bucks de plusieurs kW.
    https://www.amazon.co.uk/Power-Converter-Step-Down-Supply-Non-Isolated/dp/B07NZLXQB6

    En voici un de 40kW:
    https://www.directindustry.com/prod/zekalabs-ltd-167824.html#product-item_2010663

    I
    l est plus courant de les rencontrer isolés notamment pour des raisons de sécurités mais il y a plein de manière d'abaisser une tension.
    Dernière modification par HULK28 ; 25/03/2020 à 11h48.

  5. #4
    Thomas26500

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Je vous remercie tous les 2 mais je pense mettre mal exprimé.
    Ce sont plutôt des valeurs de tensions que je recherche de l'ordre de Ve=1000 à 5000Vdc à une tension abaissé de Vs=800Vdc.
    Ce n'est donc pas un Buck-Boost que je recherche.
    Ma question principale est : "Pourquoi n'existe t'il pas des convertisseurs abaisseur de type Buck en HT comme précisé au-dessus ? Qu'elle est le problème qui nous force à devoir choisir un autre convertisseur qu'un buck pour des tensions plus élevé (comme le Forward que tu me parlais ?"

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    invite03481543

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Il faudrait apprendre à exprimer une question, en précisant les fameux détails que tu ajoutes maintenant, ce n'est pas anodin du tout.
    Et j'ajouterai que tu n'as pas les compétences ni les habilitations requises pour jouer avec 5kV.
    Donc je ne comprends pas bien ce trollage.
    Soit tu expliques CLAIREMENT le but de toutes ces questions soit tu vas te retrouver vite tout seul.
    Dernière modification par HULK28 ; 25/03/2020 à 15h57.

  8. #6
    invite03481543

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Citation Envoyé par Thomas26500 Voir le message
    Ma question principale est : "Pourquoi n'existe t'il pas des convertisseurs abaisseur de type Buck en HT comme précisé au-dessus ? Qu'elle est le problème qui nous force à devoir choisir un autre convertisseur qu'un buck pour des tensions plus élevé (comme le Forward que tu me parlais ?"
    Tu pars d'emblée sur un constat faux, juste parce que tu n'as pas trouvé sur Google ta réponse.
    L'industrie c'est comme un iceberg, l'essentiel restera invisible à tes yeux et au net, donc pose des questions mais n'en tire aucune conclusion personnelle stp.

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  10. #7
    Thomas26500

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Un peu direct ...
    Je suis stagiaire je dois réalisé un Buck de référence avec des tensions très haute qui justement ne sont pas anodin. C'est plus de la simulation qu'autre chose. Comme j'ai débuter mon stage il y a peu je me renseigne essentiellement sur internet en télé-travail à cause du confinement. Et du coup je n'arrive pas à comprendre les limites d'un Convertisseur abaisseur de type (Buck).
    Essentiellement sur internet on trouve des Buck de faible tension, je ne comprends pas pourquoi on ne pourrait pas simplement créer un Buck de très hautes tension simplement en augmentant le dimensionnement des composant ? Qu'elle est cette limite qui empêche à l'heure actuelle de créer un Buck de très haute tension ? Et si il n'y a pas de limite est que ma recherche internet se trouve juste incomplète je m'excuse par avance. Cependant je n'ai qu'internet pour me renseigner et je ne connais absolument pas le monde de l'entreprise étant encore étudiant.
    Dernière modification par Thomas26500 ; 26/03/2020 à 08h42.

  11. #8
    penthode

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Citation Envoyé par Thomas26500 Voir le message
    Un peu direct ...
    Je suis stagiaire je dois réalisé .
    RealisER

    Et ton maître de stage ?

    Il n'est pas en réa j'espère pour lui ....
    Dernière modification par Antoane ; 26/03/2020 à 09h30. Motif: Réintégration quote
    Le diable ne réussit pas grand-chose sans la collaboration étourdie des vertus.

  12. #9
    gcortex

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Si çà n'existe pas, c'est parce qu'on n'en a pas besoin. ET c'est dur de trouver un transistor de plus de 2000V.
    On fait des ponts d'IGBT pour des moteurs de 10kW, mais là on utilise l'inductance du moteur.
    Dernière modification par gcortex ; 26/03/2020 à 09h25.

  13. #10
    gcortex

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Je rejoins Hulk : C'est pour quoi faire et avec quelle puissance ?
    Essaye de trouver un petit GTO

  14. #11
    gcortex

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Dernière modification par gcortex ; 26/03/2020 à 09h50.

  15. #12
    invite03481543

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Citation Envoyé par Thomas26500 Voir le message
    Je suis stagiaire je dois réalisé un Buck de référence avec des tensions très haute qui justement ne sont pas anodin.
    Je ne sais pas dans quelle boite tu fais ton stage mais réaliser un buck de cette catégorie nécessite d'acquérir beaucoup de connaissances et encore une fois d'avoir une habilitation électrique spécifique pour ce domaine si tu dois réaliser ce convertisseur.
    C'est plus de la simulation qu'autre chose. Comme j'ai débuter mon stage il y a peu je me renseigne essentiellement sur internet en télé-travail à cause du confinement. Et du coup je n'arrive pas à comprendre les limites d'un Convertisseur abaisseur de type (Buck).
    Dans ce cas ce n'est pas "réaliser" mais simuler la nuance est de taille.
    Essentiellement sur internet on trouve des Buck de faible tension, je ne comprends pas pourquoi on ne pourrait pas simplement créer un Buck de très hautes tension simplement en augmentant le dimensionnement des composant ?
    Il n'y a rien à comprendre, on peut tout simplement...! juste que internet n'est qu'une infime partie de ce qui se fait aujourd'hui dans l'industrie, propriété intellectuelle et industrielle obligent.
    Qu'elle est cette limite qui empêche à l'heure actuelle de créer un Buck de très haute tension ? Et si il n'y a pas de limite est que ma recherche internet se trouve juste incomplète je m'excuse par avance. Cependant je n'ai qu'internet pour me renseigner et je ne connais absolument pas le monde de l'entreprise étant encore étudiant.
    Les limites en simulation sont très éloignées de la réalité, il ne faut pas aborder cela sous cet angle.
    Si j'étais ton maître de stage (qui lui aussi doit être en confinement et donc très disponible pour t'aider... bref), je commencerai par te faire travailler sur les différentes technologies des composants qui seront nécessaires, notamment les éléments inductifs, les condensateurs, les commutateurs de puissance.
    Quand tu auras balayé ces différents aspects selon le cahier des charges qu'il te reste à écrire (il faut toujours commencer par là: spécifier un besoin!), alors tu verras que les choses vont devenir beaucoup plus claires, en tout cas au niveau des questions que tu te poseras.

    Quel est ton niveau d'études?
    Dernière modification par HULK28 ; 26/03/2020 à 10h11.

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  17. #13
    invite03481543

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Pour les composants hautes tensions et très forte puissance jette un coup d'oeil par ici par exemple:
    https://www.semikron.com/products/pr...itrans-20.html

    T
    u verras que les technologies existent et ce n'est pas d'aujourd'hui.
    On sait réaliser des assemblages série ou parallèle selon le besoin et les contraintes, juste que forcément c'est un peu plus compliqué que de faire un petit buck de 100W....

  18. #14
    Thomas26500

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Oui c'est plus de la simulation ^^
    Et nan mon tuteur me laisse juste beaucoup d'autonomie.

    Actuellement je dois faire l'état de l'art des systèmes existants d'où ma question sur les raisons des limites actuelles de fabrication d'un buck de HT.

    Le système actuelle de mon projet qui est utilisé pour la conversion sont plusieurs pont en H mis en parallèle.
    Mon but est de créer un équivalent de ce système de conversion DC/DC cité ci-dessus par un convertisseur Buck.

    Les caractéristique du système actuelle sont : Ve=6000 Vdc Ie =450A et une tension abaisser de sortie de Vs=800Vdc et Is=3500A avec une puissance de Pn=2500kw.
    L'idée de base était de partir sur un IGBT avec une fréquence de coupure de 1kHz.
    Et le but est de créer l'équivalence en Buck de ce système.

    Mon stage doit permettre de montrer les limites des Buck actuel mais aussi de pouvoir grâce à une partie dimensionnement créer une référence pour la création d'un future Buck quelque soit sont cahier des charges.
    Tout au long de ma recherche de l'état de l'art je me suis retrouvé bloqué à de simple buck basse tension. Et c'est donc cette limite de création entre les Buck BT (que l'on trouve énormément) et HT(qui n'existe pratiquement pas) que je ne comprends pas. Je suppose que c'est dû au pertes engendré par la taille des composants en Très hautes tensions, ce qui baisserait le rendement, d'où l'utilisation d'autre système de conversion en HT. Mais comme je ne suis pas sûr et que je ne trouve pas, je demande l'avis de personne potentiellement plus expérimenté que moi.

    Je suis actuellement en 1er année de master 3EA (Electronique, Energie électrique et Automatique).

  19. #15
    invite03481543

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    Citation Envoyé par Thomas26500 Voir le message
    Et nan mon tuteur me laisse juste beaucoup d'autonomie.
    C'est un euphémisme
    L'autonomie c'est bien mais un sujet d'étude se doit d'être cadré dans un contexte précis.
    Par exemple de définir l'objectif et l'usage potentiel (par l'étude des différents milieux) à donner à un tel Buck.
    Pour abaisser une tension il existe une multitude de topologies, isolées et non isolées, le buck en est une parmi d'autres.
    Chaque topologie a ses avantages et inconvénients, l'objectif est davantage de choisir une solution qui aura du sens industriellement parlant (coût, disponibilité des composants, facilité de mise en oeuvre, débouchées commerciale, pérennité, sécurité, encombrements, fiabilité,etc).
    Pour faire l'état de l'art il faut d'abord commencer par apprendre cet art et bien maîtriser comme je le disais la technologie des composants de puissance pour en comprendre les limites fonctionnelles.
    Bonne suite à toi.
    Dernière modification par HULK28 ; 26/03/2020 à 13h06.

  20. #16
    Thomas26500

    Re : Convertisseur DC/DC Buck

    D'accord je vais essayer de voir ça !
    Je vous remercie tous pour votre aide.

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