Commander un MOSFET de puissance avec une bascule D

[Antoane]

Bonjour,

Autres PMOSFET >40 V en TO220 :
https://www.mouser.de/c/semiconducto...e%20resistance
Par exemple : https://www.mouser.de/datasheet/2/19...EN-1227285.pdf en 3.4 mOhm @25 °C.


Q14 est un transistor de gros calibre (BD912), capable de laisser passer 5 A de courant de base. Le courant absorbé par le 317 étant limité à ~ 1.5 A, il n'est pas nécessaire de protéger Q14. Le principe du montage, me semble-t-il, est de maintenir Q6 bloqué tant que le courant de charge de la batterie n'est pas tombé en deca d'une valeur seuil déterminant la fin de charge (on diminue aors la tension de sortie du charegur et on passe en floating). Ici, le seuil de courant est d'environ 800mV/R45.
L'ajout de R112 augmente le seuil courant, ainsi que son incertitude due à la variabilité du gain du PNP.
Par ailleurs, R112 augmente la tension de drop-out du circuit : sans elle, la tension perdue dans R45 est limitée à environ 1 V pusqu'elle est bypassée par le jonction b-e de Q14.
R112 est donc superflue, et même néfaste. Mais Q14 n'est pas un PNP quelconque, il faut un composant de puissance.
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[LA ROUD]

Bonjour,

On note la valeur de RDS(on) du transistor à 25°C.
On regarde la courbe de variation de RDS(on) en fonction de la température ... elle donne en général un coefficient (qui varie avec la température de jonction) par lequel il faut multiplier le RDSon à 25°C pour avoir le RDSon à la température de jonction maximale acceptée.

On calcule la puissance dissipée par le transistor au courant qu'on veut l'utiliser (I = 10 A ici) par P = RDSon(à Tjmax) * I²

Avec RTH(j-a) = 63 °C/W pour un boîtier TO220, on calcule la différence de température entre le boitier et la jonction par : delta theta(c-j) = 63 * P

Et on déduit la température ambiante max admissible par : Tjmax - 63P.
Attention que c'est la température ambiante à proximité du transistor (donc éventuellement avec la carte dans un boîtier, dans une armoire, en été ...)


***
En boîtier TO220, un des plus "costauds" en P channel est le (SUP90P06-09L) sur ce lien :

https://pdf1.alldatasheet.com/datash...90P06-09L.html

A Tj = 125°C, il a une RDSon = 0,015 ohm (avec VGS = -10 V)
A Tj = 175°C, il a une RDSon = 0,019 ohm (avec VGS = -10 V)

Rth(j-a) = 62 °C/W

Si on accepte Tj = 175°C, avec 10 A, la puissance dissipée est P = 0,019 * 10² = 1,9 W
Le boitier est à 175 - 0,6 * 1,9 = 174 °C
Sans refroidisseur :
Le delta température entre la jonction et l'ambiance est 1,9 * 62 = 118 °C.
On peut donc admettre une température ambiante max de 175-118 = 57°C

Mais gare aux brûlures si on touche et gare de ne pas surchauffer les composants avoisinant et ...

Si on se limite à Tj = 125°C (plus raisonnable), alors avec 10 A, la puissance dissipée est P = 0,015 * 10² = 1,5 W
Le delta température entre la jonction et l'ambiance est 1,5 * 62 = 93 °C.
On peut donc admettre une température ambiante max (proche du transistor) de 125-93 = 32°C ... ce qui n'est pas beaucoup en pratique.
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Sans avoir beaucoup cherché, je n'ai pas trouvé d'alternative à ce transistor.
Et pour moi, en se cantonnant au TO220, mettre est refroidisseur est une bonne chose (avec le courant demandé de 10 A)
La grosse majorité des transistors (TO220), avec le courant demandé, sont "trop courts" pour se passer de refroidisseur et le SUP90P06-09L (ou ses équivalents ... si ils existent) sont " limites".

Bonjour, et merci , je pense avoir trouvé un MOSFET qui n'est pas en boitier TO220, mais que je serais en mesure de souder et qui semble pouvoir faire largement le job. Pour le vérifier, je vais tenter d'appliquer ce que tu viens de me dire au dessus en fonction de la DATASHEET ci-dessous.

https://www.mouser.fr/datasheet/2/42..._1-2566913.pdf

On note la valeur de RDS(on) du transistor à 25°C.

RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ

On regarde la courbe de variation de RDS(on) en fonction de la température ... elle donne en général un coefficient (qui varie avec la température de jonction) par lequel il faut multiplier le RDSon à 25°C pour avoir le RDSon à la température de jonction maximale acceptée.

Je suppose que c'est sur cette courbe:

Le coefficient d'après moi si je comprends bien est de 1.8 à 175°C. Ce qui nous donne RDSon(à Tjmax)=5mΩ*1.8=0.009mΩ

On calcule la puissance dissipée par le transistor au courant qu'on veut l'utiliser (I = 10 A ici) par P = RDSon(à Tjmax) * I²

Ce qui me donne: P=0.009mΩ*10*10=0.9W

Avec RTH(j-a) = 63 °C/W pour un boîtier TO220, on calcule la différence de température entre le boitier et la jonction par : delta theta(c-j) = 63 * P

Ce qui fait : 10*0.9 = 9

Et on déduit la température ambiante max admissible par : Tjmax - 63P.

175°C-9 = 166°C

Si on accepte Tj = 175°C, avec 10 A, la puissance dissipée est P = 0,019 * 10² = 1,9 W
Le boitier est à 175 - 0,6 * 1,9 = 174 °C

Mon boitier serait à 175-0.4*0.9 = 174.64°C
Sans refroidisseur :

Le delta température entre la jonction et l'ambiance est 1,9 * 62 = 118 °C.
On peut donc admettre une température ambiante max de 175-118 = 57°C

Le delta température entre la jonction et l'ambiance est 0,9 * 10 = 9 °C.
On peut donc admettre une température ambiante max de 175-9 = 166°C

¤¤¤

Maintenant si j'accèpte plutôt Tj= 125°C :

RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ
RDSon(à Tj 125°C)=5mΩ*1.5=0.0075mΩ
P=0.0075mΩ*10*10=0.75W
Sans refroidisseur :
Le delta température entre la jonction et l'ambiance est : Delta theta(c-j) = 10*0.75 = 7.5°C
On déduit la température ambiante admissible par : Tj 125-10*0.75
On peut donc admettre une température ambiante de 125-7.5 = 117.5°C

Pour conclure, si j'ai bien suivi et que je ne me suis pas trompé dans le raisonnement et les calculs, j'en déduit que se MOSFET est balaise, et qu'il chauffera très peu si je tire 10A, ce qui me laisse la possibilité surement de pouvoir tirer davantage sans qu il ai besoin de refroidisseur !!!

Dans le dernier cas, je crois comprendre que le MOSFET verra sa température augmenter de 7.5°C si je tire 10A. C'est bien ça ?

Est-ce que j'ai tout bien compris ?

[LA ROUD]

Bonjour,

Autres PMOSFET >40 V en TO220 :
https://www.mouser.de/c/semiconducto...e%20resistance
Par exemple : https://www.mouser.de/datasheet/2/19...EN-1227285.pdf en 3.4 mOhm @25 °C.


Q14 est un transistor de gros calibre (BD912), capable de laisser passer 5 A de courant de base. Le courant absorbé par le 317 étant limité à ~ 1.5 A, il n'est pas nécessaire de protéger Q14. Le principe du montage, me semble-t-il, est de maintenir Q6 bloqué tant que le courant de charge de la batterie n'est pas tombé en deca d'une valeur seuil déterminant la fin de charge (on diminue aors la tension de sortie du charegur et on passe en floating). Ici, le seuil de courant est d'environ 800mV/R45.
L'ajout de R112 augmente le seuil courant, ainsi que son incertitude due à la variabilité du gain du PNP.
Par ailleurs, R112 augmente la tension de drop-out du circuit : sans elle, la tension perdue dans R45 est limitée à environ 1 V pusqu'elle est bypassée par le jonction b-e de Q14.
R112 est donc superflue, et même néfaste. Mais Q14 n'est pas un PNP quelconque, il faut un composant de puissance.

Mais Q14 n'est pas un PNP quelconque, il faut un composant de puissance.

Qu'est ce que tu veux dire ? Il faut changer quelque chose ?

[Antoane]

Bonjour,

Qu'est ce que tu veux dire ? Il faut changer quelque chose ?

Rien à changer : le schéma de départ est bon, et il ne faut pas ajouter R112.


Mon commentaire "Mais Q14 n'est pas un PNP quelconque, il faut un composant de puissance" était général. En effet, au premier abord, on pourrait penser que Q14 est un PNP quelconque de signal et que n'importe quelle référence pourrait convenir. Ce n'est cependant pas le cas, ou en tous cas pas directement.

[Black Jack 2]

Bonjour, et merci , je pense avoir trouvé un MOSFET qui n'est pas en boitier TO220, mais que je serais en mesure de souder et qui semble pouvoir faire largement le job. Pour le vérifier, je vais tenter d'appliquer ce que tu viens de me dire au dessus en fonction de la DATASHEET ci-dessous.

https://www.mouser.fr/datasheet/2/42..._1-2566913.pdf


RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ

Je suppose que c'est sur cette courbe:
Pièce jointe 454191
Le coefficient d'après moi si je comprends bien est de 1.8 à 175°C. Ce qui nous donne RDSon(à Tjmax)=5mΩ*1.8=0.009mΩ

Ce qui me donne: P=0.009mΩ*10*10=0.9W

Ce qui fait : 10*0.9 = 9

175°C-9 = 166°C

Mon boitier serait à 175-0.4*0.9 = 174.64°C
Sans refroidisseur :

Le delta température entre la jonction et l'ambiance est 0,9 * 10 = 9 °C.
On peut donc admettre une température ambiante max de 175-9 = 166°C

¤¤¤

Maintenant si j'accèpte plutôt Tj= 125°C :

RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ
RDSon(à Tj 125°C)=5mΩ*1.5=0.0075mΩ
P=0.0075mΩ*10*10=0.75W
Sans refroidisseur :
Le delta température entre la jonction et l'ambiance est : Delta theta(c-j) = 10*0.75 = 7.5°C
On déduit la température ambiante admissible par : Tj 125-10*0.75
On peut donc admettre une température ambiante de 125-7.5 = 117.5°C

Pour conclure, si j'ai bien suivi et que je ne me suis pas trompé dans le raisonnement et les calculs, j'en déduit que se MOSFET est balaise, et qu'il chauffera très peu si je tire 10A, ce qui me laisse la possibilité surement de pouvoir tirer davantage sans qu il ai besoin de refroidisseur !!!

Dans le dernier cas, je crois comprendre que le MOSFET verra sa température augmenter de 7.5°C si je tire 10A. C'est bien ça ?

Est-ce que j'ai tout bien compris ?

Attention de bien tout lire.

Rth(J_A) = 10 °C/W ... mais avec les remarques b et d.

Cette valeur est pour une durée de passage de courant de 10 s et avec le transistor soudé sur une aire de 1" * 1" de cuivre du circuit.



Si le courant passe pendant une durée bien plus longue, on a Rth(J_A) = 40 °C/W ... toujours soudé sur une aire de 1" * 1" qui sert de refroidisseur.

La "qualité" de l'époxy de la plaquette est aussi imposée, pour éviter que le circuit ne crame en température par la chaleur dégagée par le transistor via l'aire de 1" * 1" de la plaquette qui sert de refroidisseur.

[LA ROUD]

Attention de bien tout lire.

Rth(J_A) = 10 °C/W ... mais avec les remarques b et d.

Cette valeur est pour une durée de passage de courant de 10 s et avec le transistor soudé sur une aire de 1" * 1" de cuivre du circuit.



Si le courant passe pendant une durée bien plus longue, on a Rth(J_A) = 40 °C/W ... toujours soudé sur une aire de 1" * 1" qui sert de refroidisseur.

La "qualité" de l'époxy de la plaquette est aussi imposée, pour éviter que le circuit ne crame en température par la chaleur dégagée par le transistor via l'aire de 1" * 1" de la plaquette qui sert de refroidisseur.

Autant pour moi , je ne comprends pas toujours toutes les datasheets. Je refais donc mon calcul...

RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ
RDSon(à Tj MAX)=5mΩ*1.8=0.009mΩ
P=0.009mΩ*10*10=0.9W
Sans refroidisseur :
Le delta température entre la jonction et l'ambiance est : Delta theta(c-j) = 40*0.9
On déduit la température ambiante admissible par : Tj MAX- 36°C
On peut donc admettre une température ambiante de 175-36 = 139°C


Maintenant si j'accèpte plutôt Tj= 125°C :

RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ
RDSon(à Tj 125°C)=5mΩ*1.5=0.0075mΩ
P=0.0075mΩ*10*10=0.75W
Sans refroidisseur :
Le delta température entre la jonction et l'ambiance est : Delta theta(c-j) = 40*0.75 = 30°C
On déduit la température ambiante admissible par : Tj 125-30
On peut donc admettre une température ambiante de 95°C


Maintenant si j'accèpte plutôt Tj= 125°C mais pour 15 A:

RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ
RDSon(à Tj 125°C)=5mΩ*1.5=0.0075mΩ
P=0.0075mΩ*15*15=1.6875W
Sans refroidisseur :
Le delta température entre la jonction et l'ambiance est : Delta theta(c-j) = 40*1.6875 = 67.5°C
On déduit la température ambiante admissible par : Tj 125-67.5
On peut donc admettre une température ambiante de 57.5°C


Pour conclure, si j'ai bien compris, il chauffera très peu si je tire 10A, ce qui me laisse la possibilité de pouvoir tirer 15A sans qu'il ai besoin de Dissipateur et sans qu'il dépasse les 125°C !?!

Je crois comprendre que le MOSFET verra sa température augmenter de 30°C si je tire 10A ou 67.5°C si je tire 15A et que je le soude sur une surface de 1" x 1" FR4 board.
Sachant que je suis persuadé que je tirerais rarement autant d'ampère sur mon alim je pense que se MOSFET rempli toute les conditions don j'ai besoin.

C'est bien ça ?

[paulfjujo]

bonjour

RDSon(à Tj MAX)=5mΩ*1.8=0.009mΩ


pourquoi c'est divisé par 1000 ?
5 mohms * 1.8= 9 mOhms
et ça change tout !

[Black Jack 2]

bonjour

RDSon(à Tj MAX)=5mΩ*1.8=0.009mΩ


pourquoi c'est divisé par 1000 ?
5 mohms * 1.8= 9 mOhms
et ça change tout !

C'est, bien entendu : RDSon(à Tj MAX)=5mΩ*1,8=9mΩ

ou si on veut : RDSon(à Tj MAX)= 0,009 Ω

[LA ROUD]

C'est, bien entendu : RDSon(à Tj MAX)=5mΩ*1,8=9mΩ

ou si on veut : RDSon(à Tj MAX)= 0,009 Ω

Effectivement je me suis trompé dans l'écriture des unitées de mesure. mais les calculs sont juste ?!?

[LA ROUD]

https://www.mouser.fr/datasheet/2/42..._1-2566913.pdf

Si j'accèpte Tj= 125°C :

RDSon Max pour 20A à 25°C =5mΩ
RDSon(à Tj 125°C)=0.005Ω*1.5=0.0075Ω
P=0.0075Ω*10*10=0.75W

Sans refroidisseur :

Le delta température entre la jonction et l'ambiance est : Delta theta(c-j) = 40*0.75 = 30°C
On déduit la température ambiante admissible par : Tj 125-30

On peut donc admettre une température ambiante de 95°C sans pour autant que le MOSFET dépasse 125°C en tirant 10A.

Je crois comprendre que le MOSFET verra sa température augmenter de 30°C si je tire 10A et que je le soude sur une surface de 1" x 1" FR4 board.

Sachant que je suis persuadé que je tirerais rarement autant d'ampère sur mon alim je pense que se MOSFET rempli toute les conditions don j'ai besoin.

C'est bien ça ?

[Antoane]

Bonjour,

C`est tout bon.
En pratique, il faudrait limiter la température max en deca de 125 °C car un PCB standard n`apprécierait pas, mais cela ne change rien pour toi, puisque tu seras bien en dessous.

[LA ROUD]

Très bien, merci beaucoup.

J'ai encore besoin de votre aide.

D'après le montage que vous m'avez aidé à concevoir, pouvez vous me confirmer qu'à la mise sous tention le MOSFET sera bloqué et que seul un appui sur BP1 mettera l'alimentation sous tension ?
Sinon quelle modif faut-il apporter ? Comment calculer les nouveaux composants ?

Pourriez vous m'indiquer les formules qui permettent de calculer les valeurs de résistances pour R3, R4 et R5 s'il vous plait ?



Étant donné que je voudrais mettre la majorité de mes composant en SMD et qu'après calcul il me faut un condensateur de filtrage de de 12048µF, les seuls condos que je trouve en SMD ayant pour tension + de 25V sont des 3300µF.

Description
2000hrs@85℃ -40℃~+85℃ 3300uF 21.5mm 35V 18mm ±20% SMD,18x21.5mm Aluminum Electrolytic Capacitors - SMD ROHS

En en mettant 4 en parallèle j'aurais donc 13200µF de capacité. Est-ce conventionnelle ? Avez vous une meilleur solution ?

[Qristoff]

12048µF

avec une telle charge capacitive au démarrage, je ne donne pas cher à ton pont de diodes ! voir du coté des schémas de limiteur de courant

[Black Jack 2]

Bonjour,

Attention au pont de diodes.

https://docs.rs-online.com/ce57/0900766b814bbf53.pdf

... c'est un 15 A si il est monté sur un refroidisseur de dimensions : 100mm * 100mm * 1,6mm

Sans refroidisseur, c'est un 3,2 A à 25°C d'ambiance.

Et ce pont a un de 300 A pour une alternance unique de 8,3 ms (donc en 60 Hz)

[lutshur]

En quête de ce qui pourrait me sembler bizarre.
Le TIP127 : donné pour un courant de collecteur de 5A max. Utilisé pour le 12V/5A secouru, c'est short. Il a une VCEsat de 2V, il ne restera que 10V quand la batterie sera à 12V.
Avec une consommation de 4A sur ce 12V secouru, RS1 fait perdre encore 0,7V. Il ne restera plus que 11,3V. Ce sera encore suffisant ?
Mais plus important : lorsque F1 coupe, la batterie ne prend pas la relève. On a 2 masses virtuelles séparées par des LEDs et des résistances.

F1 est l'interrupteur en dessous de la résistance "Utilisation"

[lutshur]

Voilà schématiquement ce qui est prévu
Capture d’écran_1.png
et ce qui fonctionne
Capture d’écran_2.png

[LA ROUD]

Bonjour Black Jack 2, et bonjour à tous.

Merci pour vos remarques pertinentes.

Je n'avais pas imaginé qu'il fallais prerndre ces données en concidération pour un pont de diode. J'ai finalement cherché d'autres ponts de diodes qui pourraient aller. Cependant je ne sais pas de quelle manière calculer "Le delta température entre la jonction et l'ambiance" afin de ne pas être obligé de mettre un dissipateur pour le pont de diode.

Pouvez vous m'écrire la ou les formule(s) à utiliser pour calculer la température du pont de diode sans dissipateur ?

Par exemple en rapport avec cette datasheet : https://www.vishay.com/docs/88612/gbpc12.pdf

Merci d'avance.



Bonjour Lutshur, merci également pour tes remarques. Comme tu l'as compris créer plusieurs masses virtuelles n'est peut être pas une supperbe idée. c'est pourquoi j'expliquait que j'allais revoir une bonne partie du shéma. Je pense ne recréer qu'une seul masse virtuelle pour tout le PCB afin de faire fonctionner une protection OVER LOAD. Je pense que ça simplifiera tout. Une fois que mon soucis de choix de pont de diode sera résolu, ainsi que celui des condo de filtrage je pourrais passer à la suite, et bien entendu je sais qu'il y à des problème déja autours du TIP127 car une fois que la batterie à pris le relais, la tension en sortie secourue chute rapidement de 12.6 10V environ en quelque minutes avec une petite charge. Le tip127 chauffe... Je connais le problème, et je pense qu'on y reviendra prochainnement.

Dans l'attente de vous lire.

[Black Jack 2]

Bonjour Black Jack 2, et bonjour à tous.

Merci pour vos remarques pertinentes.

Je n'avais pas imaginé qu'il fallais prerndre ces données en concidération pour un pont de diode. J'ai finalement cherché d'autres ponts de diodes qui pourraient aller. Cependant je ne sais pas de quelle manière calculer "Le delta température entre la jonction et l'ambiance" afin de ne pas être obligé de mettre un dissipateur pour le pont de diode.

Pouvez vous m'écrire la ou les formule(s) à utiliser pour calculer la température du pont de diode sans dissipateur ?

Par exemple en rapport avec cette datasheet : https://www.vishay.com/docs/88612/gbpc12.pdf

Merci d'avance.



Bonjour Lutshur, merci également pour tes remarques. Comme tu l'as compris créer plusieurs masses virtuelles n'est peut être pas une supperbe idée. c'est pourquoi j'expliquait que j'allais revoir une bonne partie du shéma. Je pense ne recréer qu'une seul masse virtuelle pour tout le PCB afin de faire fonctionner une protection OVER LOAD. Je pense que ça simplifiera tout. Une fois que mon soucis de choix de pont de diode sera résolu, ainsi que celui des condo de filtrage je pourrais passer à la suite, et bien entendu je sais qu'il y à des problème déja autours du TIP127 car une fois que la batterie à pris le relais, la tension en sortie secourue chute rapidement de 12.6 10V environ en quelque minutes avec une petite charge. Le tip127 chauffe... Je connais le problème, et je pense qu'on y reviendra prochainnement.

Dans l'attente de vous lire.

Bonjour,

Ce n'est pas ainsi que cela marche.

Par exemple avec 10 A de courant moyen de sortie sur charge capacitive ... on lit sur la courbe adéquate de la datasheet que le pont dissipe environ 16 W

En fonction du pont choisi, on a une résistance thermique entre la jonction et le case de 1,4°C/W ou de 1,9°C/W

La température de jonction maximale permise est de 150 °C et donc on doit maintenir le boitier à une température inférieure à :150 - 1,9 * 16 = 120 °C (128 °C avec le pont à 1,4 °C/W)

Si on a par exemple une température ambiante de 35°C (et ce n'est pas beaucoup) à proximité du pont, on doit donc avoir une élévation de température due au refroidisseur seul de
120 - 35 = 85°C

Avec les 16 W dissipés par le pont, il faut que la résistance thermique du refroidisseur soit inférieure à : 85/16 = 5,3 °C/W (y compris la résistance thermique due au contact refroidisseur-case du pont)

Donc pas question de se passer d'un refroidisseur avec ce pont si on doit en sortir 10 A dans les conditions décrites.

Un tel refroidisseur devrait ressembler à ceci :

[Antoane]

Bonjour,

En utilisant des diodes schottky, on peut diviser la puissance dissipée par ~2.
Si on ne trouve pas de pont intégré, il est possible dùtiliser des composants discrets, par exemple : https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mbr2045ct-d.pdf Le radiateur est alors quasi-superflu.

[Black Jack 2]

Bonjour,

En utilisant des diodes schottky, on peut diviser la puissance dissipée par ~2.
Si on ne trouve pas de pont intégré, il est possible dùtiliser des composants discrets, par exemple : https://www.onsemi.com/pdf/datasheet/mbr2045ct-d.pdf Le radiateur est alors quasi-superflu.

Bonjour,

Il me semble que tu es bien optimiste.

A 10 A pour le pont complet ... il y 10 A qui passe soit dans une diode, soit dans l'autre du composant à 2 diodes.

A Tj élevé, la tension aux bornes d'une diode passant 10 A est de 0,45 V

Donc le composant à 2 diodes va dissiper : P = 2 * (10 * 0,45)/2 = 4,5 W

Avec une Rth(j-a) = 60°/W (pour le plus costaud des 2 boîtiers), cela donne un échauffement de 60 * 4,5 = 270 °C au dessus de la température ambiante ...

Donc les jonctions vont se retrouver à plus de 300 °C ... si pas de refroidisseur (cela va cramer).

[Antoane]

Du fait de la cathode commune, il faut au minimum 3 composants pour faire un pont, pour le prix, autant en mettre 4.
Les deux diodes sont à utiliser en parallele.

[Black Jack 2]

Du fait de la cathode commune, il faut au minimum 3 composants pour faire un pont, pour le prix, autant en mettre 4.
Les deux diodes sont à utiliser en parallele.

Bonjour,

C'est déjà mieux mais cela augmente le nombre de composants et, pour moi, même avec 4 boîtiers cela reste plus que marginal.

A condition le boitier (MBR2045CTG), en espérant un bon équilibre entre les diodes, 2 diodes en // passent 5 A moyen chacune pendant 50 % du temps

A Tj = 150°C, la tension diode est à 5 A de 0,38 V environ, soit en tenant compte du duty cycle de 1/4, la puissance dissipée par diode est 5 * 0,38 * 1/2 = 0,95 W

Soit donc 2 * 0,95 = 1,9 W par boîtier de 2 diodes

Avec une Rth(j-a) = 60 + 2 = 62 °/W, l'élévatiotion de température de la jonction au dessus de l'ambiance serait de 1,9 * 62 = 118 °C

Ce qui permet une température ambiante à proximité des diodes de 150 - 118 = 32 °C ... ce n'est pas beaucoup.

Si on tient compte que la charge est fortement capacitive, le courant dans les diodes est de 5 A moyens mais il passe par "impulsions" courtes et cela augmente les pertes dans les diodes.

De plus, les 4 boîtiers se trouveront proches les uns des autres et se chauffent mutuellement, ce qui fait augmenter la température ambiante près des diodes.

Si on "essaie", cela va probablement fonctionner ... un certain temps et sera moins fiable qu'un pont entier avec un refroidisseur adéquat.

On peut évidemment choisir des shottky dans d'autres boîtiers plus gros que les TO220, on finira par avoir un encombrement et un prix plus élevé, sans plus de fiabilité qu'un pont convenablement refroidi.

Chacun son opinion.

[Antoane]

Bonjour,

Merci pour le calcul.
Je suis sûr que c'est pour ca que le gars a écrit quasi-superflu, en particulier en comparaison à l'utilisation d'un radiateur de ~5 K/W.

[LA ROUD]

Bonjour, et merci pour ces calculs et ces informations intéressantes.

Je pense avoir trouver un pont de diode qui correspondrait à mes besoin. Si je comprends la datasheet, il supporterait le fait que je tire 10A sans dissipateur avec une température ambiante de 38°C.

https://pdf1.alldatasheet.com/datash...LRC/MP351.html

Bien entendu, après vous avoir lu j'envisage de revoir ma copie et de lui attribuer quand même un dissipateur car 38°C c'est peu. Autant le soulager. et puis entre mon transfo torique et ma batterie, je ne suis plus à quelque cm² d'encombrement près.

Par contre d'après cette datasheet je ne sais pas ou retrouver les infos que vous utilisez pour vos calculs.

[Black Jack 2]

Bonjour, et merci pour ces calculs et ces informations intéressantes.

Je pense avoir trouver un pont de diode qui correspondrait à mes besoin. Si je comprends la datasheet, il supporterait le fait que je tire 10A sans dissipateur avec une température ambiante de 38°C.

https://pdf1.alldatasheet.com/datash...LRC/MP351.html

Bien entendu, après vous avoir lu j'envisage de revoir ma copie et de lui attribuer quand même un dissipateur car 38°C c'est peu. Autant le soulager. et puis entre mon transfo torique et ma batterie, je ne suis plus à quelque cm² d'encombrement près.

Par contre d'après cette datasheet je ne sais pas ou retrouver les infos que vous utilisez pour vos calculs.

Bonjour,

Oui, enfin pas exactement.

Ce serait vrai si la charge était résistive ou inductive ...
Mais elle est ici fortement capacitive (avec les capas de filtrage de fortes valeurs nécessaires).
Le courant moyen (de 10 A) dans les diodes du pont passe alors sous forme "d'impulsions" de forte amplitude sur des durées courtes devant la 1/2 période... et ceci provoque un échauffement plus grand du pont.
Combien plus grand ?
Il faudrait faire quelques calculs en connaissant l'impédance de la source (transfo notamment) pour l'estimer.
Mais comme, le pont est déjà plus que "juste" pour une charge ohmique à 10 A avec une température ambiante pas très élevée ... mettre un refroidisseur me semble quand même plus prudent avec la charge capacitive du montage.

[lutshur]

La proposition d'Antoane avec ses Schottky m'a fait penser au pont redresseur par Mosfets si le critère prix n'est pas trop important.
Utiliser ce circuit https://www.analog.com/media/en/tech...ets/4320fb.pdf pour commander 4 Mosfets canal N. Je pousse le bouchon un peu avec ceux-ci https://www.digikey.fr/fr/products/d...AZfAGUwADQaMgA, mais la charge capacitive ne devrait pas être un problème.

[LA ROUD]

Bonjour,

Oui, enfin pas exactement.

Ce serait vrai si la charge était résistive ou inductive ...
Mais elle est ici fortement capacitive (avec les capas de filtrage de fortes valeurs nécessaires).
Le courant moyen (de 10 A) dans les diodes du pont passe alors sous forme "d'impulsions" de forte amplitude sur des durées courtes devant la 1/2 période... et ceci provoque un échauffement plus grand du pont.
Combien plus grand ?
Il faudrait faire quelques calculs en connaissant l'impédance de la source (transfo notamment) pour l'estimer.
Mais comme, le pont est déjà plus que "juste" pour une charge ohmique à 10 A avec une température ambiante pas très élevée ... mettre un refroidisseur me semble quand même plus prudent avec la charge capacitive du montage.

Voici le lien vers le transfo:

https://fr.farnell.com/multicomp/vtx...s-orderack-GLB

Voici le lien vers la datasheet:

https://www.farnell.com/datasheets/3167540.pdf

J'espère que ça vous aidera pour nous démontrer les calculs.

Pour l'encombrement et le prix je m'en moque, ce que je veux c'est réussir à faire un schéma conventionnel qui fonctionne, créer mon PCB et jouir du résultat grâce à votre aide.

[LA ROUD]

Transformateur toroïdal de style ouvert de haute qualité Enroulements primaires/secondaires doubles Champ magnétique rayonné de très faible niveau Fourni avec le kit de montage 100 % électrique et testé au flash. Fabriqué et testé conformément aux normes EN61558 et EN60950


J'ai remarqué qu'il est difficile de trouver plus d'info sur mon transfo. De toute évidence le pont de diode est encore trop juste même avec un dissipateur... je vais chercher encore un peut plus gros afin qu'à l'usage il y ai moins de chaleur sur se composant et donc améliorer la fiabilité et la longévité.

[LA ROUD]

A là conquête du nouveau pont de diodes...

VS-26MB120A
https://www.vishay.com/docs/93563/vs-mb.pdf

Les calculs :

Par exemple avec 10 A de courant moyen de sortie sur charge capacitive ... on lit sur la courbe adéquate de la datasheet que le pont dissipe environ 16 W

En fonction du pont choisi, on a une résistance thermique entre la jonction et le case de 1,2°C/W ou de 1,7°C/W

La température de jonction maximale permise est de 150 °C et donc on doit maintenir le boitier à une température inférieure à :150 - 1,7 * 16 = 122.8 °C
(130.8 °C avec le pont à 1,2 °C/W)

Si par exemple je ne veux pas dépasser 110°C je fait : 110- 1,7 * 16 = 82.8 °C (90.8 °C avec le pont à 1,2 °C/W)


Si on a par exemple une température ambiante de 35°C (et ce n'est pas beaucoup) à proximité du pont, on doit donc avoir une élévation de température due au refroidisseur seul de
122.8 - 35 = 87.8°C
ou
130.8 - 35 = 95.8°C

Sinon
82.8-35= 47.8°C
ou
90.8 - 35 = 55.8°C

Avec les 16 W dissipés par le pont, il faut que la résistance thermique du refroidisseur soit inférieure à : 87.8/16 = 5,5 °C/W (y compris la résistance thermique due au contact refroidisseur-case du pont qui' si je dis pas de bêtise, est de 0.2°C) Donc 5.5+0.2= 5.7°C/W.
ou
Avec les 16 W dissipés par le pont, il faut que la résistance thermique du refroidisseur soit inférieure à : 95.8/16 = 6 °C/W (y compris la résistance thermique due au contact refroidisseur-case du pont qui' si je dis pas de bêtise, est de 0.2°C) Donc 6+0.2= 6.2°C/W.

Sinon
Avec les 16 W dissipés par le pont, il faut que la résistance thermique du refroidisseur soit inférieure à : 47.8/16 = 3 °C/W (y compris la résistance thermique due au contact refroidisseur-case du pont qui' si je dis pas de bêtise, est de 0.2°C) Donc 3+0.2= 3.2°C/W.
ou
Avec les 16 W dissipés par le pont, il faut que la résistance thermique du refroidisseur soit inférieure à : 55.8/16 = 3.5 °C/W (y compris la résistance thermique due au contact refroidisseur-case du pont qui' si je dis pas de bêtise, est de 0.2°C) Donc 3.5+0.2= 3.7°C/W.

Donc pas question de se passer d'un refroidisseur avec ce pont si on doit en sortir 10 A dans les conditions décrites...

Bilan, celui ci ne change pas grand chose ...

Je m'entête car je ne suis pas emballé par l'idée des Schottcky même si elle pourrait régler le problème.
Le pont de diode par MOSFETs me semble très intéressant tant au point de vu chaleur que technique. Mise à part peut être le prix des composants quel sont les points négatif de tels montages ?

[lutshur]

Le pont de diode par MOSFETs me semble très intéressant tant au point de vu chaleur que technique. Mise à part peut être le prix des composants quel sont les points négatif de tels montages ?

Il est précisé qu'il faut choisir des Mosfets avec un Vgs supérieur à 2V. Chez LT, ils ont été gentils jusqu'à fournir un exemple.

Pour ma part, tu seras le cobaye