Commutation phase d'un transformateur

[jiherve]

bonjour
cela faisait partie du charme de Radio Plan et du HP : schéma assez souvent non fonctionnels.
Je l'ai constaté très tôt mais quelquefois trop tard heureusement j'avais facilement accès à des "rechanges".
JR.
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[Antoane]

Bonjour,

quand on débute , plutôt que de partir from scratch, il est utile de regarder ce que les vieux on fait ...

https://forums.futura-sciences.com/e...-onduleur.html

Bon, on peut aussi ne pas remonter aussi loin et utiliser des technologies qui, tout en étant facilement accessibles, donneront de meilleurs résultats (MOSFET, driver, dc=50 %, dead-times, etc.)

Joli schéma (sur ton lien) ... qui ne fonctionne pas.

Si T1 est ON, T2 et T3 sont OFF (OK)
Si T1 est OFF, on penserait que T2 et T3 deviennent ON ... mais, si oui, il n'y a plus de courant de base pour T2 (qui peut alors difficilement rester ON).

T2 conduira (très) loin de la saturation, mais conduira (avec un Vce probablement de l'ordre du volt) : lorsque T1 est bloqué, le potentiel sur le collecteur de T2 s'ajuste pour que le courant de base ait "la bonne valeur". Avec les mains :
- R9 peut être vu comme la Rdson d'un mosfet à l'état passant, T2 et ce "mosfet" constituent alors un IGBT discret
- R9 peut être vu comme la linéarisation du Vcesat d'un NPN saturé, T2 et ce "NPN" constituent alors un darlington discret

Cela fonctionne cependant mal car T4 est saturé tandis que T2 ne l'est pas, ce qui ajoute de l’asymétrie au montage. Connecter R9 au Vcc serait déjà mieux.

Quel est la rapport cyclique ? il faut précisément 50 % pour éviter l'établissement d'un courant continu saturant le noyau, ou un circuit externe permettant de supprimer/limiter ce courant (e.g.condensateur série ).

Un condensateur ne fera pas le travail : il n'y a aucun fil dans le montage dans lequel le courant moyen devrait être nul. Il faudrait un push-pull utilisant un pont complet ou un demi-pont.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Bon, on peut aussi ne pas remonter aussi loin et utiliser des technologies qui, tout en étant facilement accessibles, donneront de meilleurs résultats (MOSFET, driver, dc=50 %, dead-times, etc.)

T2 conduira (très) loin de la saturation, mais conduira (avec un Vce probablement de l'ordre du volt) : lorsque T1 est bloqué, le potentiel sur le collecteur de T2 s'ajuste pour que le courant de base ait "la bonne valeur". Avec les mains :
- R9 peut être vu comme la Rdson d'un mosfet à l'état passant, T2 et ce "mosfet" constituent alors un IGBT discret
- R9 peut être vu comme la linéarisation du Vcesat d'un NPN saturé, T2 et ce "NPN" constituent alors un darlington discret

Cela fonctionne cependant mal car T4 est saturé tandis que T2 ne l'est pas, ce qui ajoute de l’asymétrie au montage. Connecter R9 au Vcc serait déjà mieux.

Un condensateur ne fera pas le travail : il n'y a aucun fil dans le montage dans lequel le courant moyen devrait être nul. Il faudrait un push-pull utilisant un pont complet ou un demi-pont.

Bonjour,

C'est beau l'optimiste.

La tension de base de T2 est la somme des tensions VBE de T3 et T2 ... ce qui est proche de 2 volts pour des transistors de puissance.
Pour avoir un courant dans la base de T2 qui passe à travers R9 (si je lis bien), il faut donc que le collecteur de T3 soit sérieusement > 2 V

Pas vraiment bon, pour ne pas dire sérieusement mauvais.

Et de plus (dit) cela crée un déséquilibre certain entre les 2 cotés et fera augmenter sérieusement le courant de magnétisation du transfo.

Bref ... ce schéma ne peut pas fonctionner correctement. Fut-il ancien.

[Bonnes perspectives]

Bonjour
merci pour vos réponses
DAT44 > oui je vais essayer d'ajouter un condo entre la patte 2 et 5 sur mon vero mais je vais deja essayer sans l'espace étant un peu limité
penthode merci pour le forum, j'en avais déjà regarder mais ça ne parlait pas du probleme que j'avais en fait je suis déjà parti sur un vero avec un LM358 (LM324 en fait).

[Bonnes perspectives]

Bonsoir
pour le coup sur le schéma de DAT44 est-ce que les valeurs des résistances d'entrées sont importantes pour l'entrée des entrées + et - du LM358

J'ai mis sur R1 du 5.4K pour P1 un pot de 1M et pour C1 du 100nF. Du coup je dois tout changer aussi en entrée du NE555 ou est-ce que c'est la fréquence qui compte seulement ?

Je voulais savoir si vous pensez que la tension d'entrée du 555 sur la pin 2-6 à travers les résistances R1 100k, P1 47K et C1 220nF sera différente que si je met mes résistances donnée au début de mon message ?

[DAT44]

Bonjour,

Bonsoir
pour le coup sur le schéma de DAT44 est-ce que les valeurs des résistances d'entrées sont importantes pour l'entrée des entrées + et - du LM358

J'ai mis sur R1 du 5.4K pour P1 un pot de 1M et pour C1 du 100nF. Du coup je dois tout changer aussi en entrée du NE555 ou est-ce que c'est la fréquence qui compte seulement ?

Je voulais savoir si vous pensez que la tension d'entrée du 555 sur la pin 2-6 à travers les résistances R1 100k, P1 47K et C1 220nF sera différente que si je met mes résistances donnée au début de mon message ?

Oui, c'est bon, si tu diminue par 2 le condensateur, il faut augmenter par deux la résistance, ce qui compte c'est que le temps soit respecter pour obtenir 50Hz environs sur la sortie ...
( R a peu près égale a 0.03/C )

[DAT44]

Bonjour,

Bonjour
merci pour vos réponses
DAT44 > oui je vais essayer d'ajouter un condo entre la patte 2 et 5 sur mon vero mais je vais deja essayer sans l'espace étant un peu limité
penthode merci pour le forum, j'en avais déjà regarder mais ça ne parlait pas du probleme que j'avais en fait je suis déjà parti sur un vero avec un LM358 (LM324 en fait).

Le 10µF c'est entre les pattes 2 et 4 (masse) du LM358 ...

[DAT44]

Bonjour,
une petite cellule RC en filtrage d'alim du 555+LM358 sera la bien venu (22 ohms-1000µ par exemple)...

[Bonnes perspectives]

Bonjour Dat44
Merci pour vos précisions je vais essayer ça dans les prochains jours la correction de mon Véroboard et je vous redis

[Bonnes perspectives]

Bonjour
J'ai essayé le montage ci dessous a vide pour l'instant
IMG_20210917_091246.jpg
Ton montage DAT44 fonctionne parfaitement je suis arrivé au meilleur résultat avec RV2 à 900ohm et RV3 a 12ohm comme visible ci dessous j'obtiens un DC de 49,5%
Montage Correcteur P1=9.95k P2=12_1.jpgMontage Correcteur P1=9.95k P2=12_2.JPG

Si j'augmente RV3 à 96ohm cela ajoute du temps mort et le DC diminue comme visible ci dessous
Montage Correcteur P1=9.95k P2=96.jpgMontage Correcteur P1=10,2k P2=96_2.JPG

[Bonnes perspectives]

Je vais essayer de brancher le transfo

[Bonnes perspectives]

Bonsoir
Mes essais en puissance ne sont pas fameux
Ça oscille toujours autant dès que j introduit le transfo même avec le driver L6385e
J'ai constater que le darlington TIP120 résistait mieux que le MOSFET STP14NF10 que j'ai en stock. J'ai aussi constater que plus le condensateur en // du transfo est gros moins le signal de commutation est déformé pour l'instant je n'ai pas mis de snubber mais là j'ai essayé avec un condo équivalent de 9000uF (2 condos en //)
Le premier essai était avec un condo de 4700uF
Montage Correcteur P1=9.95k P2=96. P=100 TIP120JPG.jpg
Le second essai avec un second condensateur en //
Montage Correcteur P1=9.95k P2=96. P=100 TIP120 C=9mFJPG.jpg

[Bonnes perspectives]

L'image de dessous est une erreur

[Antoane]

Bonjour,

Tu travailles sur un circuit concret, il faut donc nous donner des infos pour qu'on puisse t'aiguiller

Ça oscille toujours autant dès que j introduit le transfo même avec le driver L6385e

Peux-tu donner :
- le schéma du circuit exact utilisé, avec les valeurs des composants,
- des photos du prototype
- des explications sur comment est faite la mesure (référence de l'oscilloscope, utilisation de sondes ?)

J'ai constater que le darlington TIP120 résistait mieux que le MOSFET STP14NF10 que j'ai en stock. J'ai aussi constater que plus le condensateur en // du transfo est gros moins le signal de commutation est déformé pour l'instant je n'ai pas
> le MOSFET STP14NF10 que j'ai en stock.
C'est un mauvais choix : c'est un mosfet "haute" tension (100 V), il a une résistance colossale (~150 mOhm) https://www.st.com/resource/en/datasheet/stp14nf10.pdf

mis de snubber mais là j'ai essayé avec un condo équivalent de 9000uF (2 condos en //)
Le premier essai était avec un condo de 4700uF

Où est câblé ce condensateur ?
sur ce schéma : https://forums.futura-sciences.com/a...917_091246.jpg
- C3 n'a pas besoin d'être colossal, quelques mF suffisent ;
- C4 doit être faible, quelques dizaines de nF tout au plus.
- il n'y a pas de snubber sur ce schéma.

[Bonnes perspectives]

Bonsoir Antoane
merci de ta réponse

concernant le schéma j'ai repris le schéma de DAT44 que tu as publié en bas de ta réponse. D'abord j'ai essayé de connecter la grille du STP14nF10 directement en sortie du LM358 ça n'a pas marcher j'ai ajouté entre la sortie du LM358 et la grille du MOS le L6385E dont j'ai utilisé les sorties 5 et 7 respectivement Low et High rien n'a changé. Puis j'ai eu l'idée d'augmenter la valeur du condensateur C3 entre 12V et GND de 4700uF en, en mettant 2 en parallèle.

Je n'ai cependant pas mis de condensateur C4 au secondaire. Il est à vide.

Non il n'y a pas de snubber sur le schéma c'était une proposition par dépit sans savoir exactement si c'est utile ou non dans mon cas. Je copie un peu ce que je vois.

[Black Jack 2]

Bonjour,

Supposition ...

Par les photos des signaux (dont tu n'as pas précisé où ils sont mesurés ... ce qui empêche de réfléchir un peu sérieusement), on peut subodorer que :

Il y a du mode commun dans ton tracé, (le courant de puissance passe probablement dans certains bouts traces, ce qui entraîne des variations du 12 V, soit sur le 555 soit sur le diviseur qui impose le duty cycle des opérationnels)

Ceci perturbe le rapport cyclique de la commande des transistors ... qui n'est plus du tout 1/2 et le transfo est alors attaqué par une tension dont la moyenne n'est plus nulle ... et le courant magnétisant grimpe fortement sur une des 2 alternances.

On voit cet effet sur les signaux (surtout avec le condensateur de 4700 µF) , le duty cycle est loin de 1/2 et on voit aussi la dissymétrie du 12 V (les traces bleues sont écrasées en tension par rapport aux rouges) provoquée par le courant de magnétisation du transfo très différente d'une alternance à l'autre.

Le phénomène est un peu atténué en passant à 10000 µF car cela diminue probablement les variations du 12 V d'un point à l'autre du circuit et diminue donc l'effet de la perturbation du duty cycle (via le mode commun).

Le problème n'est cependant pas supprimé en ce faisant, il est seulement atténué (on le voit aussi sur la dissymétrie du 12 V d'une alternance à l'autre qui est plus petite qu'avec le condensateur de 4700 µF)

Si le problème est bien celui-là, il faut s'arranger pour que, dans le tracé de la carte, le mode commun soit supprimé ...

C'est un problème très souvent rencontré (mode commun) quand le tracé est fait sans qu'on soit conscient du phénomène.
***********

Comme suggéré par plusieurs, il faut des précisions sur les mesures de tensions données en oscillogrammes (où elles sont faites ...)

[Bonnes perspectives]

Bonjour Black Jack 2
merci de ta réponse
en effet comme déjà mentionné par Antoane je n'ai pas donné mon schéma de mesures. Je me suis basé sur le schéma de DAT44 en ajoutant encore le L6385E
Voici mon schéma avec VF1 et VF2 tout deux référencés au GND. Je ne me souviens plus lequel correspond à la trace bleue.

Si le problème est bien celui-là, il faut s'arranger pour que, dans le tracé de la carte, le mode commun soit supprimé ...

Il faudrait ajouter un convertisseur DC/DC pour avoir 2 alims 12V séparées ?

[jiherve]

bonsoir,
non un régulateur qui fournirait du 9v à partir du 12v suffirait mais il faut séparer les masses : puissance , contrôleur et les raccorder en un seul point au plus près du moins batterie et des capa réservoirs. Un câblage étoile est impératif.
avec des BJT le L6385 ne sert à rien (ou il en faudrait 2) de plus il est mal câblé car je ne vois pas bien d'où proviendrait le courant base des transistor car ce sont des sorties en drain ouvert!
JR

[Bonnes perspectives]

Bonsoir jiherve merci de ta réponse

bonsoir,
non un régulateur qui fournirait du 9v à partir du 12v suffirait mais il faut séparer les masses : puissance , contrôleur et les raccorder en un seul point au plus près du moins batterie et des capa réservoirs. Un câblage étoile est impératif.
JR

donc j'enlève le L6385E si je comprends bien c'est surtout pour les FET que ca sert.
Pour séparer proprement les masses un optocoupleur serait nécessaire ? Je comprends pas bien le cablage en etoile dans ce contexte; j'ai chercher des liens mais ca décrit souvent des couplages moteurs tri.

[Antoane]

Bonjour,

https://www.st.com/en/power-management/l6385e.html
Pourquoi dis-tu que les sorties du L6385 sont à sortie en collecteur ouvert ? J'ai peut-être pas compris ce que tu veux dire, mais c'est un driver de mosfet, ses sorties sont push-pull.
Pour ce qui est de son câblage... Il faudrait en effet en savoir plus : le schéma ne montre que 4 broches alors que le composant en a 8.

[jiherve]

bonsoir
erreur de ma part j'avais mal interprété la data sheet, j'y incluais les MOS commandés!
JR

[Bonnes perspectives]

Bonjour
Câblage étoile
C'est à dire comme les moteurs tri avec un point de raccordement pour la commande et un pour la puissance tout ceci proche de l'alimentation ?
Avec une faible résistance pour séparer les 2 ou pas nécessaire ?

[Bonnes perspectives]

Voila le cablage des pins VBoot et OUT sur L6385e ; je les avaient volontairement cachés pour plus de clarté

[Bonnes perspectives]

Erreur je n'ai pas eu le temps de modifier le message.


cette fois c'est bon

[jiherve]

bonjour,
je suppose que l'absence de connexion entre les pin 4 des 358 et la masse est un oubli sur le schéma.
avec ce montage encore et encore tu ne pourras garantir et maintenir un rapport cyclique de 1/2 , il faut passer par une bascule, c'est vraiment la pire des solutions.
JR

[Bonnes perspectives]

Merci de ta réponse jiherve
Mais j'ai démontré que sans transfo j'arrive avec ce montage à un DC de 49.6% en moyenne en sortie du LM358 si je laisse moins de 100us de temps mort (P3=12)

jiherve > je suppose que l'absence de connexion entre les pin 4 des 358 et la masse est un oubli sur le schéma
bien vu désolé

[jiherve]

re
ce que tu as surtout démontré c'est que ce montage fluctue au rythme des appels de courant , maintenant tu peux t'obstiner dans cette voie mais elle sera sans issue.
JR

[Bonnes perspectives]

Je vais voir je vais essayer de bien mettre toutes les masses de commande au GND et la masse de la puissance ensemble et séparé le tout avec une résistance 0.2 ohm je verrai avec la même alim comme ci dessous

Si le schéma du haut ne marche toujours pas j'essaierai de mettre 2 alims 12V séparées.

[Bonnes perspectives]

Au fait sur mon schema c'est marqué BAT12 mais jusqu'a maintenant j'ai pris une alim standard 12V 2.85A j'évite de prendre une batterie pour des essais

[penthode]

quelle usinagaz !