Convertisseur DC-DC tension symétrique

[romain7]

Bonjour à tous,

Je travaille actuellement sur un projet pour lequel je dois alimenter une carte électronique en +24V / -24V DC.
Je souhaite alimenter ce système à partir d'une batterie lithium de 48V et j'envisage d'utiliser un convertisseur du type "rail splitter" afin de créer une tension milieu pour obtenir deux tensions symétriques +24V / -24V et une masse.

La carte que j'utilise consomme 1,8A par sortie, soit 90W au maximum.

J'ai cherché chez les fabricants mais je n'ai pas trouvé ce genre de convertisseur. J'ai trouvé des discussions sur les forums mais les circuits proposés ne vont pas jusqu'à ces courants de sorties.

Quelqu'un aurait-il une idée d'une circuit qui pourrait convenir SVP?

Merci pour votre aide!

Romain
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[jiherve]

bonjour,
cela revient à créer une masse virtuelle qui doit être capable de fournir/absorber un courant important c'est très énergivore car cela correspond peu ou prou à un ampli classe A.
On doit pouvoir bricoler avec du découpage mais là au débotté je n'ai pas d'idée.
Il existe des composants réalisant des masses virtuelles (terminaisons bus DDRx) pour cette gamme de courant mais malheureusement pas dans cette gamme de tension
Ce qu'il faut préciser c'est la nature de ta charge car 1.8 A entre +24 et -24 ce n'est pas la même chose que 1,8A entre +24/-24 et le point milieu
JR

[romain7]

Bonjour,

Merci pour la réponse. En effet j'ai constaté que ce type de circuit est très utilisé pour alimenter les ampli audio.
La consommation est bien de 1,8A entre +24/-24 et le point milieu.

Cordialement,

Romain

[DAT44]

Bonjour,
un montage style ampli BF devrait convenir, il suffit de polarisé l'entrée avec un pont résistif (division par 2) de la tension d'alim ...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Bitrode]

Bonjour,
tu as ceci:
BS2660-9RG (belfuse.com)

Selon ce que tu veux faire (perso ou pro) il y a plusieurs solutions possibles.
Je te déconseille une solution linéaire, de nos jours le découpage s'impose naturellement.

[Antoane]

Bonjour,

ca dépend des contraintes en termes de bruit, précision, etc. mais un buck à tension de ortie 24 V, ou dont la sortie est régulée à Vcc/2, ou un buck fonctionnant à rapport cyclique 50%, peut suffire. Ca se bricole ou s'achète.
Il faut juste que le buck soit à redressement synchrone (ie. avec deux transistors, et pas seulement un transistor et une diode), mais c'est le cas d'une part croissante des convertisseurs.

[jiherve]

re
Le DC/DC isolé est en effet une solution et il en existe des centaines de modèle mais les prix piquent un peu.
JR

[Antoane]

Hallo JR,

Pas besoin d'isolation ici : il faut voir ce DCDC comme créant un rail +24 V à partir d'une alimentation 48 V, avec masse commune.

Exactement comme on utiliserait un 7824 (supposé bidirectionnel en courant) pour créer une masse virtuelle située 24V au-dessus du rail d'alim négatif (ou 24V au-dessous du rail d'alim positif ).

[jiherve]

re
oui on peut aussi mais gare au fausses manips, le DC/DC isolé est à ce niveau plus sur.
JR

[Bitrode]

Il faudrait peut être regarder du coté du pack batterie 48V.
C'est un pack que tu achètes tout fait j'imagine, il faudrait préciser sa techno (LFP, NMC ou autre).
Selon la variation de tension acceptable par ta carte électronique, tu pourrais la splitter en 2 parties 24V et y installer 2 PCM qui protègeraient tes 2 voies d'alimentation.

Il faut que la partie conversion ait une consommation minimale sur cette batterie, c'est généralement préférable.

[bobflux]

J'ai pensé au buck synchrone aussi pour créer du +24V, on aurait donc 3 tensions : +48/+24/0 ce qui correspond à +24/0/-24 vue de la charge...

Mais il y a un problème : lors de l'initialisation, la sortie sera collée au rail négatif, donc la charge sera alimentée en +48/0/0 au lieu de +48/+24/0.

D'autre part un excès de courant ou un court-circuit sur la sortie médiane aura le même effet : une des polarités du "24V" va passer en 48V ! Il est donc impossible de protéger contre les court-circuits...

La plupart des puces buck font un "soft start" en partant de 0V, mais ici ce n'est pas ce que tu veux, il faudrait que ça démarre avec un rapport cyclique de 50%...

Et une panne du buck revient à alimenter la carte en +48/rien/0V donc les deux "24V" en série, et donc la polarité d'alim qui consomme le moins va se prendre une surtension.

Bref, je crois que je commence à comprendre pourquoi il n'existe pas de solution toute faite...

Ce serait plus simple d'utiliser deux batteries de 24V, quitte à mettre un petit circuit pour les équilibrer.

[romain7]

Merci pour toutes vos réponses. J'ai trouvé ce circuit de masse virtuelle que je vais monter avec un ampli op supportant +/-24V.

[romain7]

voici le circuit en question

[bobflux]

50% de la puissance va partir en chaleur.

Un ampli audio class D non bridgé type IRS2092S pourrait mieux convenir puisqu'il est prévu pour ne jamais connecter la sortie à l'un des rails d'alim, même en cas de problème. Mais bon la vraie solution serait de prendre la masse au milieu du pack de batteries.

[jiherve]

bonjour
là c'est un classe B "fort" la masse sera plus ou moins flottante sur plus d'un volt , j'avais écrit classe A!
Très mauvaise solution s'il y a un courant important.
JR

[romain7]

Effectivement je n'avais pas pensé aux pertes thermiques qui vont diminuer l'autonomie...
Je compte utiliser des batteries lithium de ce type (https://www.amazon.fr/aftertech-Batt...164107&sr=8-25) qui ont un BMS intégré.
Est-ce qu'il est envisageable de relier deux batteries 24V en série et de récupérer la tension milieu comme masse virtuelle ? ou bien je devrai ajouter un circuit après les batteries?
encore une fois pas évident de trouver des infos sur ce type de montage sur internet...
merci par avance!

[jiherve]

re
si tu as accès au point milieu ton problème est résolu.
JR

[romain7]

Bonjour,

est-ce que si j'utilise deux batteries lithium 24V identiques, équipées chacune d'un BMS, je peux les relier en série ?
J'utiliserai le point de liaison des deux batteries comme masse pour mon appareil.

Merci!

[jiherve]

bonjour
je ne vois pas ce qui l’empêcherait, mais bien sur il faudra les recharger séparément.
JR