Section fil Convertisseur Boost

[jujujuju2004]

Bonsoir à tous,

Je me suis toujours fortement intéressé à l'électronique, notamment l'électronique de puissance.
Je fais des petits montage juste pour apprendre tout en utilisant ce que j'apprend pour faire des montages plus importants.
Récemment je me suis lancé dans les convertisseur Boost, après avoir lu de nombreux articles je me suis lancé dans la simulation d'un petit circuit Boost qui fonctionne, d'après la simulation, exactement comme je le souhaite.
Malheureusement chez moi j'ai quelques composants, mais je n'ai pas encore fait l'acquisition de bobines. Je souhaitais donc la faire moi-même. Je suis en mesure de calculer toutes les infos pour la concevoir, sauf un petit détail : quel section de fil pour le courant dont j'ai besoin.
L'idée serait de concevoir une bobine de 1uH, sous une fréquence de 150kHz, avec un courant continu d'un peu moins de 3A, et les calcul me donnent un courant pic dans l'utilisation la plus folle de 36A (donc si je ne me trompe pas, l'inductance doit avoir un courant de saturation plus élevé que celui-ci).
Pouvez-vous donc me donner des détails, des articles, des calculs, ou même des abaques pour pouvoir déterminer une section adéquate pour cette utilisation ?
Je ne cherche pas à avoir la bobine la plus optimisée possible, la plus belle ni quoi que ce soit, je cherche juste à avoir une idée sur le diamètre de fil à utiliser pour pas que l'émail du fil ou même le fil fonde.

Merci à vous et bonne soirée !
Jules
-----

[harmoniciste]

Bonjour,
On ne peut pas répondre sans connaitre les tensions d'entrée et de sorties souhaitées. Cela conditionnera le rapport cyclique et, par conséquent le courant max dans l'inductance par rapport au courant de sortie.
Avec le courant max dans l'inductance et le rapport cyclique, il sera possible de déterminer le courant efficace dans l'inductance, et la section de cuivre nécessaire.

[jujujuju2004]

Bonjour,

L'inductance à été calculée pour 5v en entrée, et 30v en sortie sous 3 A.
Elle ne sera jamais dans ces conditions, le circuit charge le condensateur de sortie que j'ai dimensionné un peu plus gros que ce qu'il faut normalement. Le circuit charge le condensateur jusqu'à 12v et coupe le mosfet et son signal de gate avec un comparateur.
Mon but étais de créer un circuit boost, "régulé" très simplement, pour me faire découvrir ce milieu (donc peu importe si la sortie a un delta V de 2v.
Je pars du principe, pour mesures de sécurité, que la tension d'entrée sera 5v avec un courant max de 8,64 A, pour une sortie de 12v 3A (efficacité de 80% théorique).
Je ne cherche pas à connaître le diamètre de fil exacte pour cette application, juste un ordre d'idée de sécurité. Si jamais je ferai des tests avec différents diamètres, si la bobine chauffe trop ou juste brûle jaugmenterai le diamètre.

Merci à vous.
Jules

[Bitrode]

Bonjour,
une règle de 1ere approche est de prendre 5A/mm².
Le plus important dans la réalisation d'une inductance sera de choisir correctement le noyau magnétique pour que celui-ci ne sature jamais au pic du courant.
Dans une inductance, il y a des pertes fer (liées au noyau magnétique) et des pertes cuivre, liées à la résistivité du cuivre.
A 150kHz il faut également tenir compte de l'effet de peau, phénomène qui tend à faire circuler les électrons vers la périphérie du fil.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bitrode]

Pourquoi prends-tu 5V en entrée?
Plus la tension d'entrée sera faible et plus le courant de L sera élevé, en général on préfère utiliser du 12V (par exemple une batterie), plus facilement disponible.
Pour diminuer ce courant tu devrais augmenter notablement la valeur de L.

Le rapport cyclique D=1-Vin(min)/Vout(max)=0.833

I(pic)=Vin*D/(Fsw*L) tu vois que si L augmente alors Ipic diminue.

Avec L=10µH tu auras un courant pic de 2.8A ce qui nécessite un fil de 0.5mm², il faudra juste plus de spires.

[Bitrode]

Une correction au message juste au dessus, c'est le courant pic à pic qui vaut 2.8A (soit un 15% de IL) mais le courant moyen dans l'inductance à 5V d'entrée lui vaut Iout/(1-D)=3/(1-0.833)=18A

Donc le noyau magnétique doit supporter (ne doit pas saturer) 18+1.4=19.4A prendre Isat>22A

Le fil de l'inductance serait à priori 4mm² (soit un diamètre de 2.26mm) mais il sera plus efficace (moins de pertes et plus facile à manipuler) de prendre 2 fils en main de 1mm de diamètre bobinés en parallèle sur le noyau.

[harmoniciste]

Rapidement, avec une tension d'entrée de 5 v et une sortie à 30 v, cela signifie un rapport cyclique t/T de 1/6
Dans ce cas, votre courant d'entrée moyen de 3 A signifie grossièrement un courant pulsé de 3A*6 = 18 A pendant 1/6 de la période. D'où I efficace dans l'inductance = √(18²/6) = 7,3 A

[Bitrode]

Ce qui compte c'est le courant pic pour définir le noyau magnétique (Isat>22A).
Le courant RMS sert à caractériser le fil de l'inductance, soit la perte cuivre.

[Bitrode]

Rapidement, avec une tension d'entrée de 5 v et une sortie à 30 v, cela signifie un rapport cyclique t/T de 1/6
Dans ce cas, votre courant d'entrée moyen de 3 A signifie grossièrement un courant pulsé de 3A*6 = 18 A pendant 1/6 de la période. D'où I efficace dans l'inductance = √(18²/6) = 7,3 A

Le rapport cyclique vaut (1-t/T) et non pas t/T, le switch sera fermé 5/6 de la période, la bobine verra un courant de charge durant tout ce temps.

[Bitrode]

Pour moi le courant RMS vaut:

= 18A