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Newsgroups: fr.sci.electronique
From: JKB <JKB@hilbert.invalid>
Subject: [long] Re: =?UTF-8?Q?Probl=C3=A8me?= de claquage d'un MOSFET
References: <636aa261$0$2980$426a74cc@news.free.fr>
 <6375a2de$0$24790$426a74cc@news.free.fr>
Reply-To: <jkb@invalid>
User-Agent: slrn/1.0.3 (Linux)
Mime-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=utf-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit
Date: 17 Nov 2022 08:23:33 GMT
Lines: 163
Message-ID: <6375ef85$0$3066$426a34cc@news.free.fr>
Organization: Guest of ProXad - France
NNTP-Posting-Date: 17 Nov 2022 09:23:33 CET
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Le 17-11-2022, Gauloisjesuis <nonmaisnon@maisnon.fr> a écrit :
> Le 08/11/2022 à 19:39, JKB a écrit :
>> 	Bonsoir à tous,
>> 
>> 	J'ai eu l'idée saugrenue de remplacer deux MOSFET de type IRFB4332
>> 	par des IPP051 dans un circuit de type push-pull et je claque un
>> 	transistor en amont...
>
> CUT..............
>> 	Merci pour vos lumières,
>> 
>> 	JKB
>
> Slt JKB  !

	Salut le Gaulois.

> J'aurais ce montage à te proposer, je ne sais pas si l'idée te 
> conviendrait mais j'aurais essayé  :-)
>
> https://www.cjoint.com/c/LKrc26QlUkB

	Ne le prends surtout pas mal, mais ça me semble a priori inutilement
	compliqué.

> J'ai alimenté ce driver en 5V pour le "découpler" de l'alim du transfo, 
> mais rien n'empêche de l'alimenter en 14V comme sur ton schéma original, 
> juste revoir les valeurs des résistances  R2 ; R4 ; R6
> R6 impose les intensités dans Q3 ; Q6 ; Q1
> R4 impose les intensités dans Q4 ; Q2 ; Q7
> Temps de commutation (10 / 90 % )  14V  / 1.4 A  =  2ms
>
> Phase de conduction Mosfet : Q5 bloqué
>
> Entraîne le blocage de Q6, dans le même temps, Q2 devient passant par 
> R2, ce qui assure deux fonctions simultanées : La conduction de Q7 donc 
> le blocage dynamique de Q1, ainsi que commande de Q4 qui va polariser la 
> grille du Mosfet à 5V et le rendre conducteur
>
> Phase de blocage du Mosfet : Q5 est passant
>
> Entraîne le blocage de Q2, dans le même temps Q6 devient passant par Q5, 
> ce qui assure deux fonctions simultanées, la conduction de Q3 donc le 
> blocage dynamique de Q4, ainsi que la saturation de Q1 qui va polariser 
> la grille du Mosfet à la masse et le bloquer.
>

	Je garde néanmoins le principe dans un coin. 2 ms de temps de
	commutation, dans mon cas, ça fait beaucoup ;-)

	Peux-tu partager la sortie spice ? Le fichier raw ou directement le
	chronogramme de la commande de la grille ?

	Personnellement, je suis arrivé au driver suivant :
	ftp://fermat.systella.fr/SIM_DRIVER_MOSFET.PDF
	ftp://fermat.systella.fr/DRIVER_MOSFET_RAW.PNG
	qui donne une commutation en 300 ns, ce qui permet au mosfet de ne
	dissiper que 500 mW à 100 kHz (pour 10 A commutés).

	La résistance de rappel de 10 kR est une résistance pour éviter
	d'avoir une charge statique au démarrage.
>
> si je suis passé à côté d'un truc, n'hésite pas à m'en faire part  :-)
>

	En fait, tu es passé à côté d'un truc important, mais tu es pardonné
	parce que tu ne pouvais pas savoir. ;-)

	La carte en question est extrêmement contrainte. C'est une carte qui
	prend place dans un équipement industriel et qui est accouplée à
	trois autres cartes :
	- une batterie de condensateurs de 0,1 F (!)
	- deux cartes filles commandées par la carte principale et destinées
	  à générer deux tensions flottantes de 600Vdc.

	Le truc totalement délirant est qu'un équipement industriel
	soit produit avec une alimentation aussi moisie. J'espère qu'il n'y
	en a pas beaucoup dans la nature.

	La liste des composants autorisés est ridicule (traversants, pas de
	composants évolués, j'ai dû négocier pour un MC34063). Le donneur
	d'ordre avait fait un premier proto qui claquait régulièrement, le
	truc était fait autour d'un transfo Wuerth qui faisait n'importe
	quoi (outre le fait que le design de la carte était moyen parce que
	tous les hacheurs étaient asynchrones et que les mosfets de
	puissance étaient polarisés en... 5V !). J'ai eu pour consigne de
	coller au plus près au design existant. J'ai fait un nouveau proto
	avec le même transfo, j'arrivais à tirer 20 mA à 450 V avant
	destruction des mosfets (le transfo Wuerth avait un _entrefer_ entre
	les deux primaires, ce qui n'était pas indiqué sur la doc, corrigée
	depuis). Autant dire que ça se mettait à osciller et ça oscillait
	d'autant plus vite que l'asservissement était fait sur la tension du
	point milieu du transfo par un hacheur qui voyait dans la boucle
	un transfo (à peu près inconnu), un redresseur avec un filtre CLC
	suivi d'un correcteur d'ordre 4 que je n'ai jamais réussi à
	corriger. La partie onduleur fonctionnait toujours à largeur
	d'impulsion constante.

	Un autre proto avec un tore TDK bobiné à la main (rien que
	fabriquer et bobiner un fil de Litz pour encaisser 12A, c'était une
	joie...) fonctionnait un peu mieux, mais ça se mettait à osciller de
	partout, toujours pour les mêmes raisons de hacheurs asynchrones et
	de boucle d'asservissement totalement erratique.

	J'ai donc tout cassé et j'ai fait du reverse sur le TL5001A pour
	obtenir les mêmes fonctionnalités (d'où la question que j'avais
	posée ici pour savoir si quelqu'un avait un modèle spice du TL5001),
	mais de manière synchrone et avec une sortie capable de commander un
	push-pull. J'ai fourni un troisième proto, mais pas industrialisable
	(composants côté composant et côté cuivre). Il fallait un contrôleur
	synchrone parce que la même horloge doit piloter les cartes filles
	pour des histoires de CEM.

	À cette étape, j'avais encore la commutation de la sortie par un
	transistor (sur la masse) qui était une demande initiale.
	C'est ce transistor qui claquait. Nouvelle négociation et
	j'ai pu modifier la commande pour bloquer les mosfets de puissance
	tant que le signal triangulaire n'était pas stable (CAG) et que la
	batterie de condensateurs n'était pas chargée. Ce fichu transistor
	commutant la masse faisait remonter la masse de puissance vis à vis
	de la masse de la logique de commande.

	J'ai dû donc simplifier tout ce que je pouvais simplifier et j'en
	suis aujourd'hui arrivé à :

	ftp://fermat.systella.fr/ALIMENTATIONS_HAUTE_TENSION.JPG
	ftp://fermat.systella.fr/ALIMENTATIONS_HAUTE_TENSION_PCB.JPG

	Il y a du monde, mais tout est côté composant et je ne suis pas sûr
	d'avoir encore la place de rajouter des composants. La carte
	initiale comportait deux TL5001A (5V et HT) et un double comparateur
	(et la partie haute tension). Il y avait un peu de place.
	Aujourd'hui, il y a un redresseur synchrone, un circuit de reset et de
	détection des microcoupures, une alimentation 5V (jusqu'à 6A pour alimenter
	la logique de la carte et les deux cartes filles), un circuit de charge et
	de décharge de la batterie de condensateur (j'ai utilisé deux
	résistances de 25W, j'aurais pu n'en utiliser qu'une, mais il aurait
	fallu gérer un temps de garde sur la commutation et ça ne passait
	plus en terme de taille), un gros pavé en haut à droite avec
	l'équivalent d'un TL5001A mais à sortie push-pull et synchrone
	(horloge à quartz à sortie carrée, donc PLL et bascules, générateur
	de signal triangle avec contrôle automatique de gain, gestion des
	court-circuit, coupure en cas de surchauffe des MOSFET,
	correcteur... J'oublie les alimentations 14V et 18V nécessaires à la
	polarisation des mosfets de puissance et au système de précharge et
	de décharge), mais celles-ci sont linéaires et n'ont pas besoin d'une
	précision démoniaque. En bas à droite, la partie haute tension. Et là
	où il n'y a pas de composants se trouvent les pistes HT avec les
	distances d'isolation... Et les TO220 qui sont sur des radiateurs le
	sont parce que je n'ai pas la place de les mettre à l'horizontal (le
	radiateur ne sert que de support mécanique).

	Ça fait quatre ans que je suis sur le sujet (pas à temps plein, il a
	fallu batailler pour trouver des composants, pour trouver une boîte
	capable de fabriquer un transfo à façon [si vous avez besoin, j'ai]) et
	ma femme râle assez souvent en me disant que je devrais passer à
	autre chose. Mais tant que le client paie et que le projet avance...

	JKB

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