Alimentation double conversion

[JBERT]

Bonjour à tous,

Les PCB de mon alimentation à double conversion sont enfin arrivés... Si Fedex ne m'avait pas perdu mon colis Digikey, ce serait câblé ce soir...

Alimentation double conversion

double_conv.jpg (116.27 Kio) Vu 3958 fois

Entrée : 24Vac
Sortie : 412V/200W en deux rails indépendants.

Si vous n'avez pas de nouvelles de moi dans les quinze jours, c'est que le truc m'aura sauté à la figure

[pprabi]

Hello JB,
pas de nouvelles, bonnes nouvelles?

De la bel ouvrage! Alim à résonance?

A+
Eric.

[JBERT]

Je suis coincé parce que j'ai acheté un condensateur 1uF/50V à la place de dix (je me filerais des baffes !). Et comme c'est un condo un peu spécial avec un pas de 2,5mm, je n'en ai pas un autre qui pourrait coller.

Et là, la nouvelle commande est bloquée chez UPS parce qu'il y a de la neige (enfin, les routes sont sèches, mais visiblement, les livreurs ont peur). Je viens d'avoir un coup de fil me disant que je ne serai peut-être pas livré ce jour non plus.

Sinon, c'est effectivement une alimentation résonnante, entrée 24Vac, sorties -60V/412V, avec régulation et circuit de précharge.

[JBERT]

Quelques nouvelles.

Ça fonctionne presque du premier coup, même si j'ai eu un peu peur de balancer la puissance. En dehors d'une erreur dans un datasheet de Texas (mais qui s'en étonnerait encore ), lesquels ont oublié une résistance dans leur application design pour décharger la capa de détection de court-circuit, et d'un oscillateur qui ne fournit pas vraiment de signaux carrés, j'obtiens un magnifique 412V sur la sortie de puissance et un -57V sur la polarisation. Le tout avec deux voies indépendantes.

Reste à comprendre pourquoi la décharge de la réserve de puissance se fait parfaitement bien en basse tension et nettement moins bien en haute tension (pourtant, il s'agit de la même commande et du même principe de fonctionnement) et pourquoi la montée en tension est aussi lente.

[JBERT]

L'engin en fonctionnement :

alimentation_v1_0.jpg (158.96 Kio) Vu 3822 fois

Et les tensions de sortie :

voltages_v1_0.jpg (191.65 Kio) Vu 3822 fois

[pprabi]

Bonjour JB,
Joli!
Je suppose que tu essaies sur charge resisitive?

Eric.

[pprabi]

Bonjour JB,
Joli!
Je suppose que tu essaies sur charge resisitive?

Eric.

[JBERT]

Oui, j'ai un radiateur fait maison pour ça.

Mais le circuit se contrefiche de savoir ce qu'il a comme charge en sortie.

[arnaud]

le circuit se contrefiche de savoir ce qu'il a comme charge en sortie.

Bonsoir !
On suppose que le bruit augmente avec le débit...

[pprabi]

Bonjour à tous,
on va bien avoir droit à quelques FFT et mesures de rendement?
Eric.

[JBERT]

Le bruit est hors bande. S'il augmente, ce n'est pas vraiment grave. L'essentiel, c'est de ne pas avoir de parasite jusqu'à 20 kHz et de ne pas rayonner ni conduire. La régulation fonctionne à 300 kHz (circuit RC) et l'onduleur à 100 kHz (quartz).

Je suis en train de faire une V1.1 en corrigeant justement les problèmes de rendement. Grosso-modo, le principe reste le même, les corrections sont au niveau de l'oscillateur (pour avoir des signaux avec un rapport cyclique de 50%, donc ajout d'une PLL et de bascules D) et de la commande des MOSFET de l'étage onduleur.

Le circuit de précharge des condensateurs de lissage de la basse tension (carte externe) fonctionne parfaitement ainsi que la décharge de toutes les tensions dangereuses lors de la coupure de la source d'énergie (moins de 1s pour décharger la haute tension et les capas de lissage de la basse tension). La protection contre les courts-circuits est aussi efficace. Je ne décharge pas autoritairement la polarisation négative. Comme il y a une résistance en série avec un optocoupleur pour envoyer à la carte de contrôle un signal OK/KO, cette polarisation négative, en absence de charge externe, se décharge en une trentaine de seconde.

J'étais d'ailleurs assez étonné que la version 1.0 soit capable de cracher un 412V/60W et une polarisation négative sans avoir de problème. J'ai tout de même mis la chose en charge avec des lunettes de protection, on ne sait jamais avec ces trucs-là, non que je n'aie pas confiance en moi, mais une connerie est si vite faite avec ces tensions que je me méfie, d'autant plus que le feedback de la régulation embarque un onduleur et un transformateur...

Le routage est presque achevé :

alimentations_haute_tension_V1_1.jpg (184.77 Kio) Vu 3779 fois

Côté rendement, on devrait être quelque part entre 80 et 90%, peut-être un tantinet plus (à mesurer naturellement). Les transistors critiques ont été choisis pour dissiper le moins possible et commuter franchement (Q7, Q14 et Q13 sur l'image). Idem pour D1 et D2 qui voient tout de même passer 10A en pleine charge.

Quant au bruit, je mesurerai cela à l'analyseur de spectre.

[pprabi]

Hello JB,
je suppose que tu dois suivre les directives CE idoines si tu veux intégrer cette alim dans tes amplis?
Lors de mes mesures/manip sur mon "transimpedance" ampli, je n'ai rien déceler de mesurable dans la dynamique (+/-70dB)de mon Tektro+FFT
dans la bande audio et bien au delà, comme j'ai fait un mix d'alim AC/DC et de convertisseurs DC/DC j'en fut bien content
Je l'écoute d'aileurs en ce moment (Tribute to JJCale par Clapton&friends, du bonheur )

Sont-ce des totors de chez Ixys?
Ah les E.P.I , bien d'accord ça peut nous éviter quelques soucis voir nous sauver!

Chapeau pour cette alim!

Eric.

[JBERT]

Hello JB,
je suppose que tu dois suivre les directives CE idoines si tu veux intégrer cette alim dans tes amplis?

Oui, naturellement. Qu'il s'agisse de sécurité électrique ou de CEM. Pour la CEM, je m'arrête à la norme CE (qui ne pose pas de problème car le filtrage secteur pour le conduit est en amont du transfo principal. Quant au rayonné, tout est blindé, ça bave moins qu'un variateur du commerce). Pour la sécurité électrique, je préfère suivre les CSA qui sont plus strictes que les CE.

Lors de mes mesures/manip sur mon "transimpedance" ampli, je n'ai rien déceler de mesurable dans la dynamique (+/-70dB)de mon Tektro+FFT
dans la bande audio et bien au delà, comme j'ai fait un mix d'alim AC/DC et de convertisseurs DC/DC j'en fut bien content
Je l'écoute d'aileurs en ce moment (Tribute to JJCale par Clapton&friends, du bonheur )

Sont-ce des totors de chez Ixys?

Les diodes d'entrée sont de chez IXYS. Pour les transistors, ça dépend des caractéristiques. Mais du classique peut suffire à partir du moment où on le choisit bien. Ce qui importe pour cet usage, c'est le temps de recouvrement inverse et les résistances à l'état passant. J'ai trouvé mon bonheur entre autre chez Infineon avec du 36 mR à l'état ON.

Ah les E.P.I , bien d'accord ça peut nous éviter quelques soucis voir nous sauver!

Chapeau pour cette alim!

Merci. Je viens d'achever le routage de la V1.1. Toujours quatre couches, 70um et prépreg idoine pour tenir les tensions.

Côté EPI, je me suis déjà pris tellement de bourres en faisant attention que je fais dans l'original. Mon atelier est sur transfo d'isolation de 5 kVA et je ne fais aucun premier test sans prendre mes précautions dès que la tension est supérieure à 24V

[JBERT]

Bonsoir à tous,

J'ai rajouté quelques modifications pour augmenter le rendement comme un driver de MOS sur la régulation et un dimensionnement un peu plus grand de la bobine du même régulateur. J'en ai trouvé une qui passe 22A dans des dimensions correctes. La mise en prod est imminente.

[pprabi]

Bonsoir JB,
bien utile ces drivers, j'ai utilisé un IR2125 il y a quelques temps...

A+
Eric.

[JBERT]

Bonsoir JB,
bien utile ces drivers, j'ai utilisé un IR2125 il y a quelques temps...

A+
Eric.

Dans mon cas, c'est fait à l'ancienne. J'avais un petit problème de temps de montée et le support de TI a été très réactif en me fournissant le schéma interne de la sortie de leur contrôleur et une idée tout à fait correcte d'un montage avec un JFET, quatre diodes et une zener, une capa et deux bipolaires pour piloter au mieux les MOS. Je n'avais plus que les polarisations à calculer.

J'avoue avoir quelques difficultés à utiliser les drivers de MOSFET's intégrés, j'ai cramé en début de semaine une palanquée de MAX634/MAX626 (en utilisation canonique) parce que mon alimentation de labo a un temps de montée un peu trop lent.

Bien cordialement,

JB