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From: JKB <JKB@hilbert.invalid>
Newsgroups: fr.sci.electronique
Subject: Convertisseur =?UTF-8?Q?isol=C3=A9?= push-pull
Date: Sun, 22 Dec 2024 09:16:45 -0000 (UTC)
Organization: NUO - News.Usenet.Ovh
Message-ID: <slrnvmfm7t.lv5.JKB@hilbert.systella.fr>
Reply-To: <jkb@invalid>
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Injection-Date: Sun, 22 Dec 2024 09:16:45 -0000 (UTC)
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Bytes: 4706
Lines: 94

	Bonjour à tous,

	J'ai un petit souci avec un convertisseur push-pull isolé et j'ai
	beau prendre a chose dans tous les sens, il y a quelque chose qui
	m'échappe.

	Il s'agit d'une carte assez imposante qui fonctionne actuellement
	mais avec un rendement moisi. Les pertes ont lieu dans le circuit de
	commutation du transformateur.

	Circuit : https://www.systella.fr/alimentations_haute_tension-Onduleur.pdf

	Je ne vous mets pas le reste qui n'a ici aucun intérêt.

	V28 est issu d'un redressement synchrone filtré sérieusement. CMD1
	et CMD2 sont des commandes TTL 5V qui gèrent la commutation des
	transistors (en largeur d'impulsion). La fréquence fondamentale du
	circuit est de 100 kHz.

	CMD1 et CMD2 sont créées à la main, prennent en compte le temps de
	recouvrement des transistors. Il y a une détection de court-circuit
	en sortie. Les deux signaux sont créés _en même temps_. Il n'y a
	donc pas de problème de phase (je ne crée pas CMD1 pour en dériver
	CMD2).

	Le circuit sur le PDF est une adaptation de niveau pour saturer les
	transistors MOSFET. La commande des grilles est un signal aux fronts
	bien raides entre 0,2V et 14,5V. Le courant passant dans le tore
	peut atteindre 12 A.

	Le transformateur est un tore bobiné spécialement. Ses
	caractéristiques sont les suivantes :
	- courant magnétisant : 0,1 à 0,3 A ;
	- inductance : 250 à 300 mH ;
	- induction : 0,1 à 0,3 T ;
	- pertes Cu primaire : 0,2 W ;
	- pertes Cu secondaires : 0,3 W ;
	- pertes Fe : 0,3 W ;
	- aucun entrefer (il s'agit d'un tore fermé).

	Le point milieu du transformateur est TN. Les deux extrémités du
	bobinage sont T+ et T-.

	Le secondaire du transformateur comporte un pont redresseur à quatre
	diodes haute tension avec un filtrage associé (CLC).

	Dans la plupart des applications designs traitant de ce genre de
	convertisseur, il est fait impasse sur les snubbers. Dans certains
	schémas, on trouve un snubber par transistor de commutation, dans
	d'autres, un global entre T+ et T- (RC).

	Naturellement, je me suis pris du ringing sérieux (à tel point qu'on
	entendait chanter le transformateur et que les transistors
	finissaient par griller). J'ai donc rajouté une protection pour
	éviter de dépasser Vdsmax et un snubber par transistor que j'ai
	mesuré. J'obtiens les valeurs indiquées sur le schéma.

	1/ Ça fonctionne bien, les tensions T+ et T- n'ont plus d'overshoot,
	de ringing et sont quasiment carrées.

	2/ MAIS chaque snubber consomme un peu plus de 21W ! Le rendement du
	convertisseur est donc complètement moisi.

	Quand je regarde des applications design qui donnent des valeurs
	pour ces snubbers (certes avec d'autres trasnformateurs), je trouve
	des valeurs qui sont de l'ordre de la centaine de pF.

	Voir par exemple ici :
	https://www.ti.com/lit/an/slua053/slua053.pdf
	première page.

	D'autres donnent un snubber entre T+ et T- (et pas sur chaque
	transistor) :
	https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/eval-board-schematic/DC2049A-1-SCH.PDF

	On retrouve aussi une valeur dans la centaine de pF. Si je pouvais
	mettre un condensateur de 150 pF, la dissipation de puissance dans
	chaque snubber serait de moins de 0,1 W !

	Ce que je comprends du problème (mais je suis peut-être à côté de la
	plaque) : mes snubbers essaient d'amortir non la commutation mais le
	courant de magnétisation dû à l'inductance de fuite du primaire.

	Ma question est simple : pourquoi dois-je utiliser des condensateurs
	de valeur aussi élevée dans les snubbers ? Les deux ordres de
	grandeur supérieur à ce que l'on trouve dans les application designs
	(lorsqu'ils traitent le sujet) m'étonnent beaucoup.

	Merci de vos lumières,

	JB

-- 
Si votre demande me parvient en code 29, je vous titiouillerai volontiers
une réponse.