Forum Électro-Bidouilleur

Sections => Discussion Générale d'Électronique => Discussion démarrée par: Cécile le mai 09, 2019, 09:08:49 am

Titre: compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 09, 2019, 09:08:49 am
Bonjour, j'ai trouvé ce kit d'alimentation il y a quelques temps, et je cherche à en comprendre le fonctionnement, notamment afin de l'améliorer.
Le schéma est à la fin du post.
Je comprends la majorité du schéma, cependant:

- je ne comprends pas comment U3, en envoyant une tension de -0.6V à U2 permet une régulation en courant... Peut on calculer ça?

- Pourquoi autant de composants sont reliés entre R7 et C7 et non pas à la masse, et la mesure de courant (point entre R7 et C7) juste à la broche 2 de U3? es-ce pour compenser la chute la chute de tension provoquée par R7, chute de tension de 1.41V à 3A, ce qui est loin d'être négligeable?

- l'usage d'un comparateur en U3 à la place d'un aop serait utile, ou négligeable?

- je vais devoir faire une mesure de courant (résistance de shunt de 0.01 ohm, plus ampli de mesure de courant) afin de l'afficher sur un écran. Ne serait il pas possible de relier la sortie de cette mesure à la broche 2 de U3, afin d'avoir une limite de courant fonctionnelle, tout en enlevant R7 (et en reliant toutes les autres broches connectées entre R7 et C7 à la masse) ?

- et surtout, Pourquoi DIABLE avoir alimenté des Tl081 avec une tension différentielle de 36+5= 41V alors que ce dernier ne va que jusqu'à 30V ? ? ?

Voilà, je me pose ces question... Je compte modifier cette alimentation, soit rajouter une protection thermique, un mesure du courant et de la tension avec affichage.

Merci Beaucoup!

http://www.radioman33.com/medias/files/notice-de-l-alim-en-anglais.pdf
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: papyblue le mai 09, 2019, 10:17:03 am
En fait c'est très simple:
U2 fait la régulation de tension, son entrée + recoit la consigne.
U3 fonctionne en comparateur, quand le courant mesuré est supérieur à sa consigne il vient descendre la consigne de tension à travers la diode D9.
La diode est nécessaire pour ne pas modifier la régulation de tension quand le courant est inférieur à la consigne.
Ampli op pour U3 ou comparateur, cela n'a pas d'importance d'autant que la vitesse ne doit pas être trop rapide.
C8 transforme U3 en intégrateur pour filter les pointes de courant.
La tension aux bornes de R7 peut être utilisée pour la mesure de courant.
Oui, j'avais déjà fait la remarque à un internaute qui cherchait à augmenter la tension d'entrée, l'utilisation des TL081 est hors spécification.
L'intérêt d'une tension négative est de pouvoir réguler la tension de sortie jusqu'à 0 volt.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 09, 2019, 10:27:22 am
Merci pour la réponse!
Mais du coup, pourquoi ne pas avoir une limite de courant très rapide? Ce serait bien au contraire, non?

Et puis-je retirer R7, en reliant la sortie de ma mesure de courant à moi à U3, et les autres broches à la masse? (voir pièce jointe, avec CS tension de 0 à 1.5V en fonction du courant)

Merci!

Bon je cherche comment rajouter le schéma...
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 09, 2019, 10:39:38 am
voilà le schéma, désolée pour le double post!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: papyblue le mai 09, 2019, 04:45:06 pm
je ne comprends pas ce que vous entendez par "les autres broches".
Vous pouvez tout à fait remplacer le shunt existant par un autre et injecter dans U3 une image du courant qui devra être compatible de la plage d'entrée actuelle.
Supprimer C8 risque de rendre le système instable lors d'une mise sous tension (du montage relié à l'alimentation) par exemple car il y a un appel de courant pour charger les capacités de filtrage.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 09, 2019, 05:58:28 pm
Par les autres broches, j'entends (sur le schéma d'origine) la résistance R4, R6, P1, C4 ect, bref tout les composants qui ne servent pas à la mesure du courant, mais qui sont reliés, non pas à la masse, mais entre R7 et C7...
C8, je le laisse, évidemment, c'est les autres composants (cités au dessus) que je souhaite relier à la masse, je ne sais juste pas si cala va perturber ou non le circuit!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 09, 2019, 06:21:08 pm
Ces broches là:
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: papyblue le mai 09, 2019, 07:15:30 pm
Ceux qui sont reliés à la sortie - doivent le rester.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 09, 2019, 07:39:26 pm
Merci!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 09, 2019, 11:37:02 pm
Bonsoir à vous deux et à Cécile surtout qui pose de très bonnes questions !

Je connais très bien ce kit d'alim, j'en possède 2 MODIFIéES et opérationnelles  :)), le design de base est intéressant (un peu long à expliquer pourquoi, mais j'ai des simulations SPiCE pour ceusses que ça intéresse).

MAIS >:( sur ce kit,  j'ai cramé 3 fois le transistor ballast de puissance => en Court-Circuit !!!!.... et quand ils crament IL YA LA TENSION NON REGULéE en sortie ....!!!!!!! => MAGIC SMOKE sur le montage alimenté.........!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Pourquoi ?
Je teste toujours une alim... surtout une 30Vx3A= 90W (sic !) avec....des loupiottes soit d'auto 12V, soit halogènes 12v, éventuellement en série pour le 24V, de puissance 20W et 50W.... c'est bien dans les spécifications, pas vrai?
Ben, NON....! Ca pète à tous les coups !

La raison est SIMPLE: la limitation de courant est construite sur un intégrateur qui ne peut pas répondre suffisamment rapidement à un quasi court-circuit (c'est le cas d'une lampe à filament: résistance très faible à froid, forte quand allumée).
Ca donne aux bornes du ballast 30V x N? ampères = Magic Smoke !

La solution est TRES SIMPLE pourtant... un petit BJT NPN (Vbe#0.6v) et une résistance de puissance de quelques 0.1 ohms (ex.: 0.2 ohms donne 3A max) protège complètement le bouzin.

Ci joint le schéma modifié final MAIS j'ai dû réaliser mon propre PCB car l'original craignait grave (cf. les pistes de "masses", il y en a 2, plutôt craignosses), TL081 à 40V ça craint => remplacés par LT1047 (dual amp op) , ajouté des bidouilles pour Volt-Mètre et Ampère-Mètre numériques chinois 5 digits (ils y arrivent quasiment) ! et pas chers.

Yffig

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 10, 2019, 07:12:16 am
Alors oui, je veux bien une simulation ltspice!
Sinon, le 2SD1047 donné sur le kit de base ne fait que 100W, il serait possible qu'il grille pour ça (c'est pourquoi j'en ai mis deux :) )
Sinon, le petit npn pour la protection, il s'agit de Q3? il n'est pas si petit, on ne peux pas le remplacer par un BC547? (son collecteur est relié à la sortie de l'aop, il ne doit pas prendre bcp de courant...)
Sinon je ne comprend pas vraiment l'utilité de relier la base de Q1 avec l'emeteur de Q3... les deux tension ne sont pas censées êtres proches?
Parfait pour la résistance, ça tombe bien j'en ai une de 0.2ohm 5W!

Mais si l'intégrateur ne réagi pas assez rapidement pourquoi ne pas mettre un comparateur? Ca ne fera pas tout, mais ce sera mieux non?

Sinon je met en lien mon schéma complet. Le tout est censé être alimenté en 33-36V, par une alimentation industrielle (bcp moins chère que les transfo)
Le tout est encore trop complexe, je vais m'arranger pour désépaissir, mais pour le moment c'est comme ça :)
Merci!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 10, 2019, 09:43:10 am
Bonjour,
Pour les fichiers LTSpice, il faut un peu de temps pour que je regarde s'ils sont à jour et opérationnels. En tout état de cause il te faudra ajouter des modèles de transistors (dans une librairie bjt.lib à créer) et des modèles de diodes et zeners dans diode.lib existante. De plus le LM317 est un subcircuit Spice qu'il faut savoir intégrer dans LTSpice (mais remplacable par une simple voltage source de 10V). Ce LM317 remplace le TL081+Zener 5.1v, cela aurait pu même être un boitier TO92 en pratique pour fournir la référence de 10V. Dis moi si tu sais faire ça avec LTSpice.

Le 2SD1047 d'origine a été remplacé par un 2SC3281, plus costaud mais qui crame quand même, parce que c'est ce que j'avais sous la main et, comme je l'ai écrit, la cause de destruction est le temps de réponse du circuit limiteur de courant original qui est trop lent. Mettre un comparateur, même rapide, j'ai pas essayé (ras le bol de cramer des Power BJT) car la soluçe que je mets en oeuvre est tellement simple et garantie 100%...C'est extrêmement utilisé dans les alims (et même dans les régulateurs tripodes), les amplis audio en classe AB et de très nombreux ampli op. C'est bien Q3 et Rs1 qui agissent en limiteur de courant maximal (#0.65v/Rs1).
Pourquoi ais-je mis un TIP41C, boitier genreTO220, ? alors qu'un TO92 suffirait bien sûr. C'est parce que selon la puissance du BJT tu n'auras pas le même Vbe lorsque Q3 devient conducteur (0.65v est une valeur typique) et selon Rs1, tu n'auras pas le même courant max. C'est à expérimenter selon Rs1, avec 0.2 ohms et un TIP41C sans radiateur j'ai I max =2.7A mesuré.
La base de Q1 n'est pas reliée à l'émetteur de Q3 mais à son collecteur ! et effectivement le VCE de Q3 est faible (environ 2v).
Concernant la partie limiteur de courant réglable original que j'ai reprise... Ce circuit ne transforme pas l'alim en une source de courant de qualité mais permet de limiter à une valeur fixée par l'utilisateur en fonction du montage alimenté.
En pratique, cette partie OSCILLE GRAVE quand elle est active mais elle remplit son rôle, c'est tout ce qu'on lui demande.

Correction : le dual amp op utilisé est un LT1057 (pas 1047 comme indiqué par erreur dans mon précédent message) qui tient 40V, achetés 0.9€ pièce par lot de 5 sur AliExpress. Le TL081 est une daube tout venant, bien utile souvent, et, de surcroit, le modèle Spice fourni par Texas Instrument n'est pas bon !!! Dans mes premières simulations avec TL081 je me suis rendu compte que le courant de repos du modèle TI était trop différent de la datasheet ce qui faisait que le courant dans la diode zener qui fournit le -5.1v était trop faible donc pas de tension suffisamment négative. Et oui... avec un simulateur de LT, vaut mieux utiliser des composants et modèles fournis par LT.
Par ailleurs, j'utilise un transfo 24V rms qui me donne une tension d'entrée non régulée d'environ 32V peak. Avec la tension de -5V (-Vcc des Amp Op) je suis sous les 40V max de la datasheet du LT1057. Tes 36V max en prérégulé paraissent un peu forts.
Yffig
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 10, 2019, 01:04:06 pm
c'est vrai que je n'ai pas l'habitude de ltspice... Tant pis :)

Merci pour la protection supplémentaire, je vais essayer !

Sinon, si en mode courant continu elle n'est pas super, je vais peu-être essayer celle là: https://www.ianjohnston.com/index.php/projects/57-project-021-home-built-bench-power-supply
En modifiant quelques composants bien évidemment, je n'ai pas vraiment envie d'utiliser des DAC à 15€ pièce! Et puis je n'ai pas vraiment l'utilité de la pré régulation, surtout à découpage...
En tout cas merci beaucoup pour votre aide!
Bonne journée!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 10, 2019, 11:50:44 pm
Bonsoir,

Pour ce qui concerne les simulations Spice, elles m'ont surtout servi à visualiser le comportement en transitoires (PowerON et Power Off) et la stabilité de la boucle de contrôle de la tension régulée pour éliminer tout risque d'oscillation à l'intérieur de la boucle, totalement indésirable dans une alimentation LINEAIRE.
En ce qui concerne la limitation en courant, elle oscille mais cela n'est pas gênant tant qu'elle limite le courant à la valeur de la consigne , c'est tout ce qu'on lui demande.

J'ai regardé les différents schémas de ton projet....  y'a du beau monde en matière de puces dans la partie mesure de V et I !

=>   ;) 
En particulier le MAX44284 pour mesurer le courant avec un mode commun de 36V en amont
ce qui permet d'éviter d'avoir deux références 0v et donc deux plans de masse séparés sur ton PCB.
..... Ca me rappelle un design de Dave Jones aka EevBlog

=>  :o !!!!!
- Pour la mesure de la tension de sortie, tu mesures la tension de sortie de l'OPA604 au lieu de la tension de sortie régulée...
   >:( Tu as au moins les 2*Vbe du Darlington ballast de différence, non ?

- Ta tension de référence est fournie par le schéma original  TL081+Zener 5.1 V...
  OK, ça marche mais c'est pas vraiment une référence de tension, un simple régulateur 78xx/LM317 fait mieux,
  sans parler d'autres puces à band-gap pas chères. En plus tu as au moins deux régulateurs tripodes positifs dans ton schéma... ;)
   >:(  C'est cette tension qui fixe, après multiplication par l'asservissement de l'OPA 604, la QUALITE de ta tension régulée...

- Tu mets 2 Power BJT en // sans équilibrer leurs caractéristiques Ic(Vbe) par des résistances en série dans leurs émetteurs....
   Ces résistances peuvent être éventuellement réalisées par des pistes en cuivre sur ton PCB
   MAIS elles sont obligatoires pour des BJT... !

- Il y a quelques autres remarques mineures qui pourraient être faites si tu avances dans ton projet ce que je te souhaite sincèrement  8)

 ;) Good luck !

Yffig
 






Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 11, 2019, 06:37:43 am
Bonjour, pour le MAX44284, je cherchais juste un ampli différentiel, puis sur instructable, je suis tombée là dessus. Ce composant n'est pas très cher, et a de bonnes caractéristiques!
Non, je ne mesure pas la tension de sortie de l'opa604, mais après même la mesure de I. Donc pas de soucis ! :)
oui, pour la tension de référence, je pensais mettre un LM4050, pas cher, plutôt pas mal pour son prix (je trouve), en 5V cependant, donc soit je double sa tension (ne5534), soit je modifie juste les res autour des potentiomètres.

des résistances en série, des 0.2ohm 5w j'imagine?

Si vous avez d'autres remarques je suis preneuse!

Il faut encore que je me décide, j'aimerais vraiment avoir une limitation de courant qui n'oscille pas... Bref je vais continuer mes recherches, probablement faire plusieurs schéma, puis en choisir un.

Sinon, l'alim dans le précédent lien n'a pas un mode en courant contrôlé (c'est un comparateur qui coupe l'étage de puissance d'après ce que j'ai vu), mais elle reste intéressante!

Merci pour votre aide!

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 11, 2019, 09:56:14 am
Bonjour,
Le principe de la régulation de tension du montage est :
- de générer une tension de qualité entre 0 et 10v = tension de consigne sur le curseur de RV3
- de l'amplifier en tension (gain de 3x) et en courant (gain du darlington ballast)
- d'asservir la tension de sortie/3 sur la  tension de consigne
Si tu restes sur une référence avec une zener, tu auras:
- un bruit important sur cette référence (elles sont utilisées dans des petits générateurs de bruit large bande pour cela !)
- une dérive en température importante
- et ces défauts seront multipliés par 3x en sortie
Si tu peux avoir une solution LM4050 (elle existe en 10v), prends la (j'ai hésité à utiliser une référence par AD584 car mon PCB était déjà gravé et je suis resté sur un LM317)

Concernant le point de mesure de la tension, sur le schéma que tu donnes avec le MCP3422, tu as en entrée CH2+ de ton ADC un label "Vs" qui se retrouve sur la sortie de U8, pas en sortie régulée...D'où ma suggestion d'une erreur que tu aurais corrigée mais pas sur le schéma fourni...

Pour équilibrer les courants des 2 transistors lorsque l'alim débite un fort courant, les résistances à mettre en série avec chaque émetteur peuvent s'estimer de la manière suivante: les deux tensions Vbe seront d'environ 650 mV pour un courant  qui devrait sensiblement se partager entre les 2 transistors. Les chutes de tension dans ces résistances doivent être de l'ordre de, disons, 150 mV (plus elles seront grandes, meilleur sera le partage mais faut pas pousser le raisonnement trop loin).
150mV pour 3A/2 ce qui te donne 0.1 ohm et 0.225W disssipés => mettre au moins des 1W.
Si tu prends 0.2 ohm, la chute max sera de 300 mV et l'équilibrage encore meilleur mais il faut des résistances de 2W, etc...

Concernant la limitation de courant un peu "musclée" du montage original, c'est une simple précaution pour protéger le montage que tu alimentes, par exemple quand tu es en phase de maquettage sur breadboard. C'est sûr que je ne chargerais pas des Li-On avec cette méthode (dans ce cas il existe des circuits dédiés). Tu pourras remarquer que sur mon schéma, j'avais prévu une résistance R15 en contre réaction sur le comparateur de courant et puis , après essais sans, j'ai laissé tomber,...
Si tu implémentes seulement la modif que je t'ai proposée, tu limiteras le courant max à #3A ce qui protégera ton alim mais pas ton montage...

Autres remarques (mineures ?):
-J'ai viré le NPN Q5 qui ne sert qu'à forcer la sortie à 0V quand le -5v disparaît, mes simulations Spice m'ayant montré qu'il n'était pas nécessaire mais cela peut dépendre de la manière dont tes différentes tensions vont disparaître.
- Tu as laissé le condensateur en // sur la sortie à 10µF (C18). Je suis beaucoup plus radical => 1 000 µF !
Pourquoi ? Parce que ce condensateur joue sur la stabilité de l'asservissement en tension et quand tu vas alimenter un circuit, surtout si ce n'est pas toi qui l'as fait, tu risques fort d'avoir quelques capas sur les circuits alimentés qui augmenteront cette capacité de sortie et tu n'auras rien testé avant. Lors des tests live de l'alim, je la secoue méchamment en branchant en sortie un bon gros 10 000 µF et en vérifiant avec une sonde 10x que la sortie de l'amp op n'oscille pas.
-je ne sais pas ce que tu vas utiliser comme potard de réglage de la tension (RV3 dans ton schéma) mais utilise du matos de qualité (pas des 10 tours "Bourns" fakes from China !) et ajoute une résistance [j'ai mis 10K : la R19] entre le point de connexion du curseur et le 0V. Ca évite que, si d'aventure le curseur ne touche pas la piste du potard, ton alim ne parte dans les choux (l'entrée + de l'asservissement de tension devenant flottante). Ca modifie un peu la linéarité du réglage mais comme tu régles la tension avec le Voltmètre que tu as prévu, pas de souci !

Bon j'ai été un peu long mais quand il faut entrer dans le détail....

Sinon, je ne sais pas si tu maîtrises un peu l'anglais, mais Dave Jones (Eevblog)  a fait une excellente (comme toujours) série:
https://www.youtube.com/watch?v=CIGjActDeoM pour le design d'une alim moins puissante.
Ce type est un peu "ouf" mais c'est un puits de science et de pédagogie pour les bidouilleurs

Et, enfin, une question: Où achètes-tu les circuits un peu exotiques que tu penses utiliser ?

Bon week-end !

Yffig





Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 11, 2019, 10:56:13 am
Bonjour,
Oui, je compte bien utiliser une référence de tension, peut-être même une Ref02 (5€)

Sur le schéma fourni, la mesure de tension avec U8 est après la régulation, du coup je ne comprends pas le soucis...

J'ai quelques résistances de 0.2ohm 5W, elles me servent dans certains amplis, pour la même raison, ou pour d'autres circuits, pour des emballements thermiques.

le transistor Q5 me sert à couper l'alim si la température dépasse 100°C, donc je le laisse :)

pour la capa de 10uF, oui, je peux la passer à 1000u!

oui, au début j'avais utilisé un """bourns""" mais il est rapidement mort. Ca me donne envie d'en faire une alimentation numérique d'aillleurs, mais chaque chose en son temps.

Pas de soucis pour les détails, les informations ne sont jamais en surplus! Merci!

Oui, j'ai vu cette série (mais pas encore visionnée).

J'achète mes circuits chez farnell, pas de frais de port au dela de 30€ HT, donc ça m'arrange.

Bon Wend!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 11, 2019, 03:18:53 pm
Une dernière question: le schéma de la PSU en lien, elle a une option courant continu, nous sommes d'accords? Car la mesure du courant est reliée à un comparateur, qui envoie sa tension à un transistor qui semble couper l'étage de puissance... Mais dans les caractéristiques, cette psu est donnée avec 'CC'.
https://www.ianjohnston.com/index.php/projects/57-project-021-home-built-bench-power-supply

désolée de vous prendre du temps, en tout cas merci bcp!

Bon Wend!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 11, 2019, 09:36:01 pm
Bonsoir Cécile,
C'est pas clair ton message....
Tu parles de "courant continu", de "couper l'étage de puissance", de" PSU donnée avec CC" ?
Dans une alim dite CC en anglais, CC veut dire Constant Current, tout comme CV = Constant Voltage.
Selon moi, mais je peux me tromper, en mode CC, tu veux que, quelque soit ta charge, elle absorbe toujours le même courant (courant continu bien sûr). C'est a peu près la même problématique qu'une "charge électronique à courant constant", sujet très bien traité par Bertrand et Dave Jones, réfères-y toi.
C'est, en particulier, une solution pour charger proprement une batterie: d'abord à CC, puis à une certaine valeur de la tension de batterie, passage en mode CV jusqu'à une valeur donnée de la tension.
Pour cela ton alim va faire varier de manière "continue" sa tension de sortie afin de maintenir le courant à la valeur demandée par la consigne. Elle ne coupe pas l'étage de puissance, bien au contraire !
Il me faudra un peu de temps pour essayer d'analyser son schéma (et j'espère ne pas avoir à regarder son code Arduino....
même si je sais coder en ASM ou en C, c'est pas ma passion... je suis un dinosaure de l'analogique, c'est l'âge...)
mais je peux déjà faire 2 remarques:
- Pour 3A, il utilise 3 MJE3055... Il devait en avoir plein dans ses tiroirs ! mais mettons : qui peut le + peut le -
Ses résistances d'équilibrage des courants d'émetteur (0.015 ohms 3 W !) paraissent un peu faibles selon ce que je t'ai présenté dans mon précédent message mais mieux vaut pas beaucoup que pas du tout !)
- Il utilise un ACS712 comme sonde de courant 5A amont versus le MAX44284F que tu as retenu. C'est un excellent choix.
Ce circuit (ou module) est sans doute moins précis que le MAX ( à vérifier) mais surtout il a une bande passante 20 fois supérieure !
(80KHz versus 3 KHz), cela lui donne un temps de réaction beaucoup plus rapide. C'est peut être pour cette raison, et aussi parce qu'il utilise un prérégulateur à découpage et des selfs en série, qu'il n'utilise pas de limitation de courant telle que je te l'ai suggéré.

J'ai juste jeté un oeil rapidement sur son schéma et, à priori, je pense (et j'espère) que cette régulation CC est purement analogique. Il me faudra du temps pour regarder ça de + près, surtout que je viens de recevoir ce matin un nouveau jouet que je suis impatient de tester (cf le fil concernant GPS-DO et FPGA).
Je te propose de procéder à ta propre analyse, tu y découvriras forcément des choses instructives et d'en alimenter ce fil en attendant que j'aie trouvé le temps de m'y mettre, si j'y arrive.

Yffig


Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 12, 2019, 09:51:33 am
Bonjour,
J'y ai bien jeté un looong coup d'oeil, c'est juste que je ne comprend pas comment il fait pour le CC, même quand je simule cette partie... (avec proteus) La mesure de courant est comparée avec une tension donnée par le uC, et quand cette limite est atteinte, elle a l'air de mettre l'étage de puissance à la masse grâce à un transistor. Il y a probablement quelque chose que je ne comprends pas, donc je vais essayer, réellement cet fois.
oui, il dit qu'il utilise des fonds de tiroirs, d'ou le DAC à 15€! (avec 4 sortie alors qu'il en utilise que 2)
J'avais aussi pensé à l'ACS712, mais le coût devient rapidement assez élevé. Cependant, avec un telle bande passante, je vais probablement revoir mon jugement... ou chercher quelque chose d'autre comme un INA301 (550kHz, de 0 à 36V, tension d'offset ridicule...).

Merci pour votre aide, Je vais fermer le sujet.
J'espère que votre nouveau jouet fonctionnera bien (surtout coté simu)
Bon Week-end!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 12, 2019, 11:06:10 am
Bonjour,
Je te réponds rapidement (je détaillerai dans un nouveau message ce soir).
Je pense que tu te trompes en pensant que le transistor Q11 fonctionne en tout ou rien. Je suis quasi certain qu'il est en régime linéaire quand le mode CC est actif. Son rôle est de régler la tension de sortie pour maintenir le courant à la valeur fixée, il agit comme un diviseur de tension avec la résistance R55.
Par contre si tu est en mode CV, c'est à dire que tant que le courant dans la charge est inférieur à la consigne de courant, il doit être inactif donc bloqué.
Juste un point concernant mon enthousiasme pour le capteur de courant ACS712 ... Effectivement c'est un composant que j'ai évalué sur maquette et qui possède un bande passante généreuse. Mais vu le filtrage qu'il effectue dans la partie CC (C41, C42 , C23, et éventuellement C3), il ne vaut pas mieux que le MAX44284 !.
Plus d'infos à venir...
Yffig
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 12, 2019, 01:42:02 pm
Bonjour, le schéma est inspiré du travail de EEVblog, et dans sa première vidéo sur sa uSupply, il dit que le transistor fonctionne en tout ou rien (35:30), mais globalement ça permet au courant de se stabiliser. Mais par contre ça doit osciller, je testerais.
Commander des transistors pour avoir une tension ajustable, ce n'est pas compliqué, pour un courant c'est un peu plus dur mais fesable, par contre le mélange des deux est beaucoup plus complexe...
Merci pour votre aide!
Si j'arrive à faire une alimentation qui fonctionne, je vais probablement en faire plusieurs version (plus ou moins précises/chères, avec les fichiers gerber), si ça intéresse quelqu'un.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 12, 2019, 10:29:40 pm
Bonsoir,
Tout d'abord un mot sur le site où tu as trouvé le schéma (dénommé ci-après "ton schéma"). Très joliment fait, beaucoup de matos mais RIEN sur les principes de fonctionnement des parties CV et CC. De plus c'est du "work in progress" qui date.
Perso, je ne suis pas fana du tout (euphémisme) de ce type d'approche qui relève pour moi plutôt de l'Ego-Show contrairement aux travaux de Bertrand, Dave Jones, Jipihorn, Cyrob qui ont toujours une partie "Comment ça marche ?" et c'est cela, le partage ! ;)
... pas simplement  "t'as vu comme je suis bon et ce que j'ai fait, t'as qu'à copier !" :(
De plus, il a une usine à gaz avec micro contrôleur Arduino, DAC et tout le tintouin, et, mis à part le clavier de saisie, il met des potards pour régler CV (10 tours) et CC (1 tour). Si y a un µ-Controleur et des DACs, moi , j'y mets à coup sûr deux encodeurs rotatifs dont le switch modifie par pression et de manière circulaire la taille du pas de réglage V et I, non ?

Concernant la vidéo de D.Jones avec LT3080, tu ne peux pas considérer que le LT3080 est le bloc Q3,Q4,Q5 & Q6 de ton schéma. C'est bien plus que cela et donc le transistor qu'il met en bas en commande  n'a rien à voir avec le même transistor du kit chinois. Effectivement, il dit "turn on" je crois mais il ne dit pas "saturated". Ce transistor comme Q11 de ton schéma se met à conduire de manière à abaisser la tension de sortie pour limiter le courant à la valeur de la consigne CC comme je te l'ai indiqué ce matin.

Ceci étant, le kit chinois et ton schéma sont fonctionnellement équivalents:
- tu as la partie CV qui asservit la tension de sortie, de manière un peu différente mais la fonctionnalité est bien là,
- tu as la partie CC qui mesure le courant de sortie sous forme de tension, la compare avec la consigne CC et vient modifier la tension de sortie pour que le courant sur la charge soit au max la valeur de CC
Là où elles différent, c'est l'endroit où le signal de comparaison CC agit:
- le kit chinois agit sur l'entrée de l'asservissement de tension en diminuant la tension sur son entrée via une diode
- ton schéma agit sur la sortie de l'asservissement de tension via le transistor Q11 qui" prend la main" sur la tension de sortie en
  mode LINEAIRE, pas en ON/OFF ! C'est aussi le mode utilisé par Dave.
Une différence entre les deux CC est que l'intégration de la sortie du comparateur via C23 de ton schéma ou C8 du schéma original
du kit chinois ont des valeurs très différentes.
Comme le dit Dave, au basculement du comparateur , ça oscille ... Ce qu'il ne faut pas c'est que le niveau de cette oscillation soit tel que la boucle d'asservissement en courant sorte du régime linéaire.
Dans le cas du kit chinois, quand tu atteins la valeur de CC, l'oscillation est élévée (la LED Current_Limit scintille) puis se stabilise si tu forces CC à une valeur un peu inférieure.
Dans ton schéma, tu devrais sans doute avoir un signal en "dent de scie" d'amplitude modérée comme l'indique Dave.
J'ai préféré rester avec un condensateur d'intégration faible, quitte à ce que cela bagotte, vu que la limitation en courant réagissait trop lentement pour éviter que les transistors de puissance ne crament et ajouter une protection globale directement sur ces transistors
Dans le cas de ton schéma, la réactivité de l'asservissement CC doit être plus lente mais plus stable et il est possible qu'une limitation globale de courant soit réalisée dans le prérégulateur et que la self de filtrage L1 et la self du convertisseur L3 jouent un rôle en limitant la vitesse de croissance du courant.

Pour finir, un mot sur R21, Q1 et D3: apparemment cela permet de maintenir la tension VCE des transistors de puissance à environ 3V en asservissant la tension de sortie du prérégulateur.  Intéressant mais quand je vois ses photos: 3*MJE3055 sur un bloc radiateur massif et ventilateur pour 3 petits Ampères... soit 9W, à moins que j'aie raté quelque chose, ça relève du syndrome "C'est qui qu'à la plus maousse ?" Mais j'ai cru comprendre que tu ne voulais pas de pré-régulation donc dans ton cas... ça va être "chaud" (j'ai vu que tu as prévu un shut-down à 100°).

J'en ai terminé avec l'analyse que je peux te faire partager, et, pour ma part, je suis très satisfait de ma plutôt simple alim double 0-30V/3A max basée sur le kit chinois que j'utilise quasi jamais à plus de 2A et vers 5/12/18v. Je pourrais joindre des photos mais ce ne serait pas cohérent avec le préambule de ce message ;).

Il te reste à choisir TA solution, la maquetter ? (pas sur un breadboard ! tu devras alors faire un PCB prototype avec les règles de l'art en matière de plan de masse et de largeurs de pistes), sans doute simuler avant en extrayant du schéma les parties pertinentes. Comme je vois que tu maîtrises pas mal d'outils pour cela, VAS-Y ! ;)

"Si ça marche pas comme tu le crois dès le premier coup, tu apprendras plus que si tu t'es sûr que ça va marcher et que t'es le meilleur"
= maxime inspirée par Dave et vérifiée par ma propre expérience.

"Je ne fais de projet que si ça m'amuse" = quasi citation de Bertrand dans un Live et que je partage.
Perso, je crains que la série FPGA ne s'arrête maintenant au vu de sa dernière vidéo...
En tout cas, MERCI BERTRAND "(no pun intended" pour les français qui connaissent la série TV) pour le partage de ces 7 épisodes :-* et pour bien d'autres aussi.

Bravo à Cécile pour toutes ses questions.

Yffig




Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 13, 2019, 10:51:31 am
Bonjour,
Tout d'abord merci pour cette longue mais très intéressante explication!
Je suis parfaitement d'accord pour les encodeurs, c'est d'ailleurs la seule raison pour laquelle je voulais contrôler mon alimentation avec un uC.
Oui, je vais probablement simuler un maximum de choses, puis, comme Spice lies, les tester; après tout, c'est 2€ les 10pcb, non? ;)
En tout cas, je pense faire plusieurs versions (bas coût, encodeurs, pas d'encodeurs, pré régulation ou pas) et si ça marche, les partager.

Ce serait dommage pour la série des FPGA, effectivement, le fréquencemètre était impressionnant, d'autres exemples aurait été les bienvenus! Mais bon, peut-être un épisode 8?

Merci pour votre aide, et bonne semaine!

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 13, 2019, 05:22:36 pm
Bon cyrob vient de faire une vidéo sur cette alimentation... :)
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 13, 2019, 07:11:30 pm
Bonsoir,
Je viens de la regarder. Comme d'habitude, Philippe est pertinent sur l'analyse du schéma, sauf sur le rôle de Q1 mais c'est pas bien grave.
Par contre c'est pas un banc d'essai et c'est là que ça craint... J'espère qu'un utilisateur averti et inscrit YT (toi?) mettra un énorme Warning.
Perso, je refuse de m'inscrire sur tout site qui me piste jusque dans mes mails... Ca vaut pour les YT, FB, Tw, GMail etc....
Je vais voir si je peux lui envoyer un mail pour l'alerter et si je ne peux pas, es tu inscrite sur YT pour le faire ?(simplement en le renvoyant au fil de nos échanges).
Bonne soirée
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 14, 2019, 12:25:28 am
Re-bonsoir,
J'avoue que cette concomitance  ;) me donne envie de suivre ce feuilleton.... :
J'ai envoyé un mail à info@cyrob.org, j'espère pour les "gogos"qu'il va le lire et réagir.

Le TOUT PREMIER commentaire posté est éloquent: il y a un gusse qui raconte ses mésaventures: 3 MOSFets (sic..c'est des BJTs, pas grave) cramés successivement. Il y a 5 réponses dont celle de Philippe qui répond sur la forme (MosFet vs BJT) mais pas sur le fond. Normal, il a pas eu le truc en main et sa vidéo est "Analyse de Schéma", pas "J'ai testé pour vous".
Puis les commentaires semblent émaner de personnes qui n'ont pas (ou pas encore) ce kit (j'ai lu les 30 disponibles à cette heure).

Par curiosité, je vais sur la page du lien BangGood qu'il propose
- Photos du kit = pas de doute, c'est bien le même que les 2 que j'ai achetés il y a ~ 3ans,
- Lien doc pdf = celui que tu as joint et que j'ai eu aussi à l'époque, il y en avait d'autres sur le net refaits à partir de l'original.
- Commentaires BangGood : 9 négatifs sur 1229, 1200 neutres, satisfaits ou très contents, WOW !.
- ET SURTOUT un Teaser Vidéo de 17 minutes 35 ......!!! en langue russe...mais bon, les images (non montées) peuvent parler
  @ 10:56, il montre sa loupiotte halogène 12v, puissance annoncée en russe... mais disons 20W
  ah ah.... Que va-t-il se passer ?   =>  RIEN ! Tout est nickel ! La loupiote est FULL BRIGHTNESS sous 12v.
  Imagine bien que je pouvais commencer à douter mais comme il y a un autre pingouin qui a eu les mêmes mésaventures que moi,
  je rembobine le teaser et je regarde la méthodologie de test...
=> Pour réussir à NE PAS CRAMER l'alim ET AUSSI son "montage= loupiote halogéne" il utilise la séquence suivante:
1/ Loupiote OUT:
   - 1.1/ Réglage de l'alim à CV=12V, CC=mis au minimum soit ~0 A,
   -1.2 / Mise Power Off
2/ Loupiote IN:
   - 2.1/ Mise Power ON : Donc, il part à CC ~0 A, y pas de danger , CV voudrait fournir 12v mais CC lui interdit => Vout ~0v
   - 2.2/ Il augmente progressivement CC, donc il chauffe progressivement le filament, donc rien ne peut cramer, la résistance du
     filament augmente progressivement, idem pour Vout = R filament*CC (faible) < CV.
   - 2/3 L'augmentation de CC finit par atteindre la valeur telle que CV peut contrôler la tension de sortie car R filament *CC > CV
Tout se passe bien et pour cause, la méthodologie de test ....

Je passe sur la séquence test sortie en court-circuit avec ses pinces brucelles... avec Vout = 30v et CC qq 0.1A, je peux moi aussi faire des étincelles...
Désolé pour notre ami russe qui s'est donné tant de mal pour nous vendre cette daube si facile à corriger et qui n'a eu que qq points BangGood comme récompense...

=> Conclusion:
Si on ne  peut pas brancher sur une alim de labo ce qu'on veut quand on veut sans que ça nous pète à la g..., c'est que c'est PAS une alim de labo, c'est au mieux une alim dédiée, à moins de SYSTéMATIQUEMENT l'allumer avec CC = 0 A ce que sait faire un robot, un µ-Crontrôleur, mais pas un bidouilleur sur son établi.

PS: ;) Pour la concomitance, je te soupçonne d'avoir soumis à Philippe ce schéma en même temps que sur le forum de Bertrand.... Normal  de lancer des appâts quand on est à la pêche  !

Yffig



 



 
 
 

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le mai 14, 2019, 09:39:27 am
Bonjour, alors non, je n'ai pas envoyé le schéma à Cyrob! Ce n'est pas très gentils de faire ça...
Je vais mettre un  commentaire vers cet échange, histoire d'avertir les gens.
Oui, c'est dommage, avec des composants plus adaptés et qquns en plus,on aurait quelque chose de fonctionnel. C'est ce que je compte faire d'ailleurs.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 14, 2019, 10:28:51 am
Bonjour,
J'ai vu ton commentaire sur YT. Merci de l'avoir posté.
Ceux et celles qui l'ignoreront risquent d'en être pour leurs frais...car ce BJT, quand il crame, il fond... et se met donc en court circuit et il y a 30v sur la sortie !
Concernant mes soupçons, ce n'était pas un reproche, au contraire, il est tout à fait prudent de "croiser ses sources" vu le nombre de bullshit que les gens peuvent poster ici et là.
Mais avoue que la coïncidence est troublante, et seul Philippe sait qui lui a adressé le schéma et la demande d'analyse (un autre participant ou simple lecteur du forum de Bertrand peut être, mais ça n'a aucune importance).
Par contre Philippe va un peu vite en négligeant le tout premier commentaire. Le gus est comme moi, il s'est fait avoir 3 fois...

Bonne journée et si je peux encore t'être utile, n'hésite pas mais je ne sais pas tout sur tout.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le mai 16, 2019, 08:01:05 pm
Bonsoir Cécile,
La saga continue. Radioman33 a posté en lien sa réalisation que tu as dû consulter puisque le lien de ton schéma va sur son site.
Perso, je ne l'avais pas consulté et je viens de le faire. Il y a un aspect sur lequel je ne t'avais pas répondu: le ballast 2SD1027.
Effectivement il est très très juste: 100W à 25°C ! et la datasheet ST Micro ne donne pas de "derating" (c.à.d comment la puissance max admissible décroit avec la température de la jonction). Ce qui veut dire que quand le ballast commence à chauffer, il n'est plus capable de dissiper les 90W max annoncés (30v*3A). Il a un test (cf photo) de court circuit à 3.68A dans lequel le ballast se prend un VCE de quasi 26V (quasi, parce qu'à 3.68A, la tension non régulée sur le 3300µF est forcément avec une résiduelle 100Hz qui diminue de qq Volts sa valeur moyenne) et il a bien eu de la chance que son radiateur maousse maintienne sa température assez basse.
Par contre, le petit radiateur + ventilo qui est souvent utilisé avec (cf sa photo,c'est ce que j'ai mis) ça craint plus.
En tout état de cause, il a réalisé qu'il valait mieux mettre deux 2SD1047 en // avec équilibrage: Il a bien fait !! De plus les résistances  d'équilibrage ont un effet bénéfique sur la stabilité en fréquence de la régulation de tension.
Perso, je suis resté avec ce petit radiateur + ventilo mais en montant un 2SC3281: 150w à 25° avec un derating de -1.2W par °C ce qui me laisse de la marge.
Par ailleurs, et Philippe avait fait une vidéo là dessus, rien ne dit que les 2SD1047 sont des vrais 1047, j'ai reçu moi même des fakes BJT venant d'AliExpress (et sur de simples petits To92: MPSA18 en particulier).

Une question: le 13 mai tu écrivais "c'est 2€ les 10pcb, non?". Es-tu sûre ?

Dernier point : il y a des échanges qui, je pense, ne doivent pas polluer ce fil et j'ai posté un message perso sur le forum à ton intention, et j'ai vu ensuite sur le forum que certaines messageries "gratuites" (= c'est toi le produit) ne passaient pas. Peux tu vérifier et me répondre en MP si c'est OK.
Bonne soirée
Yffig
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le mai 31, 2019, 07:16:40 pm
Petit retour sur ce kit d'alimentation...
J'ai acheté 2 kits sur la Baie pour moins de 5€ chaque.
Avant de monter les composants, j'ai vérifié les résistances, condensateurs, potentiomètres et diodes.
Ensuite avant mise sous tension, j'ai aussi vérifié les tensions sur les supports de CI.
Mais rien n'a fonctionné au premier essai...

J'ai donc passé un certain temps à tout revérifier (soudures, valeurs des composants...) sans aucun résultat.
La tension d'alimentation négative s'écroulait lorsque les CI étaient insérés dans leurs support...

Pour finir, j'ai eu un doute sur les amplis op. et me suis fabriqué un petit montage de test sur une plaque... Résultat : tous les ampli op étaient HS, y compris sur le kit non ouvert !

N'ayant que des 741 en stock, j'ai alimenté mon kit en 12V avec ceux-ci et tout s'est mis à fonctionner !
Conclusion : tous les TL081 étaient des "fakes"...

Donc, si certains ont des problèmes à la mise en service, pensez à vérifier les amplis op...
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le juillet 30, 2019, 07:33:26 pm
N'ayant pas eu trop le temps de retourner sur ces alimentations, j'ai décidé de m'y remettre dernièrement pour avancer un peu sur le sujet.
Pour tester un peu mieux : alimentation sur un transfo (peu puissant) de 21V, puis essai du montage.
A première vue, la limitation en courant est très "chatouilleuse" et réagit même à vide en augmentant un peu la tension.
Après quelques recherches, la panne est trouvée : la résistance shunt livrée n'est pas de 0.47 ohms mais 47 ohms. De quoi rapidement atteindre la limitation...
Je crois qu'avec les amplis Op, c'est le seul composant que je n'ai pas vérifié, vu qu'il ni avait pas spécialement d'erreur possible sur cette résistance de 5W.
Donc, déjà 2 problèmes de composants avec cette alimentation  >:(
Plus qu'à recommander des résistances et attendre la lettre China-Post.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le juillet 30, 2019, 08:08:13 pm
Bonsoir,

je déconseille l'utilisation de ce kit. Lire le chapitre 9 de the art of electronics, il vous aideras à améliorer la chose. (je ne connais pas votre niveau, désolée si je vous sous estime...)
Ce kit est une économie de composants excessive, au dépit de la sécurité.
Pourquoi ne pas acheter vos composants chez un vrai fournisseur sûr, en primant la qualité? farnell, digikey, etc...
Je vous conseillerais de reprendre le schéma de cette alim, et de rajouter deux trois choses, c'est ce qu'a fait Yffig (il a publié un schéma sur ce sujet, par ailleurs), par ailleurs.
Après, routage, puis montage...
Et n'utilisez pas de 741, par pitié...

Bonne soirée!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le juillet 31, 2019, 04:33:11 am
Bonjour Cécile,

Effectivement, j'ai lu tous les posts précédents pas très flatteurs sur cette alimentation.

Je vais tout de même effectuer quelques tests car les miennes ne sont pas prévues pour être utilisées au maximum de leur "potentiel".
Je voudrais remplacer l’électronique de mon ancienne alim. Selectronic (2x15V sous 2.6A) en récupérant transformateur et boitier.
Donc en gros, elles seront à 50% de leurs limites.
Bien sûr, pas question de remplacer l'ancien matériel sans tests avant.

Pour les 741, j'attends les nouveaux aop depuis un moment de.. Chine. J'ai voulu en recommander chez RS ce dimanche (port gratuit le WE chez RS particuliers), mais le site était en maintenance.
Mais bon, alimentés sous 21V, même des 741 devraient tenir. Je me demande d'ailleurs pourquoi la zener qui donne le rail négatif n'est pas aux alentours de 3V...

En PJ, le schéma de l'alimentation Selectronic qui ne possède pas de limitation de I et surtout aucune protection en sortie (au point que ce sont les pistes qui font fusible).
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le juillet 31, 2019, 08:09:23 am
Bonjour Ksyrium,
Le schéma de l'alim chinoise tout comme celui de la "Sélectronic" que tu fournis sont "victimes" d'un défaut de conception élémentaire: aucune limitation de courant maximum en cas de court circuit en sortie, même temporaire. Le transistor ballast va fondre direct !
C'est pourtant pas bien compliqué de mettre en oeuvre une limitation 100% efficace (cf mes premiers posts sur ce fil).

Et effectivement, comme l'écrit Cécile, Horowitz dans the Art of Electronics édition 3 page 597 "OverCurrent Protection" signale le besoin de cette fonctionnalité mais c'est une technique omniprésente depuis les années 70 dans tout ampli audio classe AB et la quasi totalité des ampli op. Pourquoi s'en priver ?

Cordialement
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Cécile le juillet 31, 2019, 08:15:23 am
Bonjour, le soucis, c'est surtout que le temps que la limite de courant se mette en place, c'est l'apocalypse niveau sécurité.
Et ça, même à moyenne puissance, c'est dangereux...
la zener est de 5V normalement, tension négative minimale pour les TL081, je crois.
Farnell est très bon fournisseur, pas de frais de port à partir de 30€ HT...
Je vous conseille vraiment de tout refaire (pcb et tout), ce n'est pas très long, et vous pourriez même la rendre numérique, ce qui est un avantage non négligeable (de mon point de vue).
Bonne soirée!
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le juillet 31, 2019, 07:52:19 pm
Merci pour vos réponses.
Je vais attendre les résistances de 0.47 ohms et voir pour faire la modif. "Yffig", ensuite après quelques tests, j'aviserai si ces alimentations sont au dessus de ma "vielle" Selectonic.
De quoi se passer le temps lorsque les journées seront plus courtes et fraîches...
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le juillet 31, 2019, 08:37:02 pm
Bonsoir Ksyrium,
Pour cette limitation de courant "OverCurrent Protection" tu peux utiliser un petit NPN en boîtier TO92, genre 2N3904 ou BC5xy. Avec une résistance de 0.47 comme sonde de courant tu auras un courant MAX de l'ordre de 650mV/0.47ohms soit  environ 1.4A et donc une résistance d'au moins 2w (pour dissiper les 0=.65*1.4W soit 0.91W lors d'un court circuit).
Il te faudra aussi bien sûr modifier le PCB pour insérer cette résistance et y placer le transistor.
Bonne bidouille !
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 01, 2019, 06:47:05 pm
Merci Yffig pour toutes ces précisions.

Je comptais mettre une protection par thyristor, comme celle de P. Demeriliac.
L'avantage est de couper physiquement la charge, y compris si le transistor de sortie devient passant en claquant. Par contre, le temps de réaction est supérieur à ta solution à cause du relais. Ta solution est en outre plus simple...
Tout est donc une histoire de compromis...
Je pense commander quelques composants ce week-end si le site de RS est fonctionnel et le port toujours gratuit.

https://www.youtube.com/watch?v=ZO_oQAn9FrM (https://www.youtube.com/watch?v=ZO_oQAn9FrM)


Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 02, 2019, 07:24:26 am
Bonjour Ksyrium
J'avais vu  la vidéo de Cyrob que tu cites (et aussi celle qu'il a faite sur le Current Foldback).
Perso, je ne suis pas fana de ces méthodes, en particulier celle du thyristor ou TVS/MOV qui explose un fusible même si c'est le principe souvent utilisé en protection d'alim à découpage et ce n'est même pas certain que dans le cas où le ballast se mettrait en court jus, ton montage ne soit pas endommagé par le shoot de tension qu'il va recevoir.
Le Current Foldback, lui, me parait bien compliqué pour si peu d'avantages.
Le seul inconvénient de l'OverCurrent Protection est que tu dois dimensionner ton radiateur de manière à pouvoir dissiper tranquillement Vmax*Imax ce qui représente quand même souvent quelques dizaines de W mais vu qu'une alim de labo doit pouvoir aujourd'hui alimenter sans problème un montage sous 3.3v ou moins à courant max, ça ne fait que qq W en sus en cas de court jus.

Bonne journée
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 04, 2019, 08:30:51 pm
ça y est, les résistances de 0.47 ohms sont commandées avec des 0.22 ohms pour limiter le courant à 3A avec le "montage Yffig"...
Plus qu'à essayer  ;)
Je confirme aussi que les frais de port sont gratuits sans minimum de commande chez RS le week-end.

Par contre, sur l'alimentation Selectronic il y a des transistor TO3, il va falloir trouver une astuce pour monter et isoler des TO3-P si les tests sont concluants.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 09, 2019, 11:54:24 am
Bonjour Ksyrium,
A la première lecture, je n'avais pas compris ton problème de TO3 vs TO3-P...
Donc tu veux monter sur un radiateur qui accueillait des TO3 des TOP3-P, c'est ça ? (Joins une photo si besoin).
A priori tu devrais n'avoir mécaniquement aucun pb: le TO3-P est un peu moins large que le TO3, tu perds un peu de surface de dissipation.
Est ce que je me trompe ?
Sinon quand tu dis que "les frais de port sont gratuits sans minimum de commande chez RS le week-end.", tu parles du site RS pro ou particuliers ?

Yffig

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 09, 2019, 03:53:03 pm
Oui, c'est bien pour monter un TO3-P à la place d'un TO3. le problème est surtout de trouver le bon mica.

Les frais de port sont gratuits sur RS Particuliers le week-end.
Pour trouver les bons composants, le mieux est de choisir sur RS Pro et ensuite de rentrer les références sur RS Particuliers. Les composants commandés dimanche sont arrivés mercredi à la maison.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 09, 2019, 06:13:38 pm
OK, pigé !
Sur la photo jointe tu as 2 "micas": un TO3 et un TO3-P (2SD1047) mais qui va aussi pour un 2SC3281 (TO247 un peu plus grand) qui a remplacé les 1047 que j'avais cramés.
Effectivement réutiliser le TO3 pose 2 pbs:
- Si tu ne reperces pas le "mica" TO3 et donc que tu  réutilises un des 2 trous existants, la semelle métal du 1047 déborde du "mica" et risque de toucher le radiateur. Tu peux couper en 2 le mica TO3 au niveau des trous base et émetteur et "superposer" les 2 parties tête bêche. Tu auras cependant une résistance thermique Rth boîtier-radiateur doublée mais si la Rth de ton radiateur est faible, ça devrait le faire.
- la petite "rondelle" plastique traversante isolante qui va te permettre de fixer le transistor TO3 a un diamètre trop grand pour un TO3-P. Je la remplacerais volontiers par une gaine thermo du bon diamètre (on en trouve dans n'importe quel magasin de bricolage) autour d'un boulon métal 3mm qui passe dans le TO3-P quitte à la doubler par sécurité.

Si tu veux, je t'envoie par MP mon adresse, tu m'envoies en retour une enveloppe timbrée à ton adresse et je t'offre 2 "micas" TO3-P et 2 boulons (=vis+écrou) nylon 3 mm de longueur largement suffisante que tu pourras couper après montage (mais il vaut mieux vis et écrou en METAL pour bien serrer l'ensemble avec rondelle, les vis nylon sont pas terrible de ce point de vue: si tu serres trop, les filetages se détériorent très vite).
Tiens moi au courant.

Merci pour l'info RS

Yffig
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 10, 2019, 06:08:36 am
Merci beaucoup pour cette proposition Yffig, c'est très gentil.
Seulement hier, en cherchant un dissipateur pour faire quelques tests, j'ai trouvé des TO3-P montés sur une vielle alimentation à découpage.
Tous avec le mica (gris), l'isolateur plastique et les vis. Comme quoi, garder quelques vieilleries ça sert toujours...

Je suis en train de faire quelques tests de la limitation en charge d'origine, qui ma fois et je suis assez surpris fonctionne plutôt bien. Je n'ai pas encore regardé son temps de réaction, mais elle est parfaitement utilisable en régulation d'intensité.
Je vais voir pour mettre quelques relevés sur le topic.

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 10, 2019, 01:05:44 pm
Tant mieux que tu aies trouvé ce qu'il te fallait,... j'aime aussi fouiller dans mes "poubelles" (et aussi celles des déchetteries...y'a du gros transfo, du radiateur maousse et plein de trucs qui vont très certainement être enfouis pour bien pourrir les sols...).

Ce serait très chouette que tu puisses poster quelques résultats de tests que tu réaliseras sur ton alim: le design de base de cette alim chinoise est vraiment intéressant car simple bien qu'il ait quelques défauts de conception, finalement assez identifiables.
Le premier kit que j'avais acheté sur BangGood (environ 10 USD), monté avec le 2SD1047 sur radiateur MAOUSSE COSTAUD, testé avec des 12v/20W halogènes en // m'avait convaincu.... j'avais alors acheté un 2° kit sur AliExpress plus les radiateurs et ventilos qui vont avec ( grosso modo la même chose que la charge active 60W que Bertrand a testé et que j'avais aussi). C'est là que les ennuis ont commencé... 3 x SD1047 cramés, sorties mises à la tension non régulée....Aie aie aie... !
J'ai alors réalisé que la "régulation de courant max" ne réagissait pas assez vite et qu'il manquait la classique et très simple protection OverCurrent que j'ai proposée (et pour laquelle je n'ai aucune paternité, c'est un grand classique des années 70's).
Si tu l'implémentes dès le départ avec un bon gros radiateur tu devrais pouvoir la stresser... maavec un 2SD1047 comme ballast essaie cependant de rester à 50W max de dissipation pour du long terme

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 10, 2019, 07:47:51 pm
Bon ,voici quelques tests de l'alimentation en PJ.
Il faut garder en mémoire que l'alimentation est branchée sur un transformateur qui est loin de fournir les 24Vca sous 3A...
En gros, 20Vcc max et 4A en Court-circuit (16V, 2.6A en fonctionnement nominal sur l'alimentation d'origine).

1er test : sortie en court-circuit franc sans limitation.
2e test : sortie en court-circuit franc avec limitation à 0.2A.
3e test : sortie réglée à 12V et limitation réglée sur 0.1A. test sur une boite à décades (11 positions par rotacteur ce qui explique les petits sauts sur la tension).
En plus, une photo de l'alimentation en test avec son afficheur Chinois...

L'on remarquera que sur court-circuit direct, l'intensité donne un pic élevé (15A) mais très bref, la limitation réagit en gros en 0.2ms pour redonner ensuite un "petit" pic d'intensité.
Pas sûr donc, qu'avec le transformateur associé le transistor puisse claquer. Sur la datassheet, le 2DS1047 est donné pour un pic de 20A < 5ms, on en est loin.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 11, 2019, 08:28:31 am
Bonjour Ksyrium,
Bravo pour tes pièces jointes, je vois que tu disposes des outils nécessaires.
Néanmoins, il faudrait que tu précises quelques points pour clarifier:
-le montage que tu testes, est ce bien: la carte originale avec 741s et sans OverCurrent Protection ? avec 10µF en sortie C7 et la diode D11 en inverse ?
-Premier test: tu fais un "court circuit" pendant 500µs, le courant (courbe rouge) monte à 15A  mais ta tension de sortie (courbe bleue) est à environ 5V ??? , puis le courant se stabilise à 4A, puis apparemment tu ouvres le court circuit :une pointe de courant <0 de -4A selon ton échelle et le court circuit se refait...; à 900 µs il est parfait, le courant est stabilisé à 4A mais tu as apparemment une tension en sortie > à 1V au moins (à moins que ce ne soit le 0v de ton canal bleu qui ne soit pas bien aligné ? )
Difficile de bien comprendre sans que tu ne nous fasse un croquis du test: je vois 2 shunts en série (de quelles valeurs ? ) pour les 2 ampèremètres , peut être un troisième pour mesurer le courant sur ton scope à moins que tu ne le prenne sur la 0.47 du Current Sense ou un des 2 shunts...Ca ne fait pas un vrai court jus. De plus en pratique le court jus va durer plusieurs secondes voire des minutes.
Et pourquoi ça va juqu'à 4 A (et pas environ 3A comme prévu selon les specs) ? Et combien de temps tu restes en CC ? Et ton transfo 2.6A , il apprécie les 4A ? Ton 2SD1047 il voit 20V*4A = 80W...il tiendra pas bien longtemps même avec ton radiateur de bonne taille. tu as raison pour le paramètre Icm: la Safe Operating Area (fig2 de la datasheet) te donne même 20A et 30V pendant 3 ms (mais très certainement à température du boitier maintenue à 25°).
Pour le second test, on a du mal à voir le 0.2A sur ton scope mais tu as la même séquence: CC, ouvert puis CC final au niveau du contact. avec quasi  le même timing, curieux si tu fais ce CC à la main, non ?
Pour le 3ème test, tu vérifies donc que quelque soit la charge le courant se maintient bien  à la valeur demandée 0.1A:  RAS

Pour mémoire, je te renvoie à mon message du 14 mai sur ce fil où je critique la méthodologie des test faits par un russe. Les mêmes tests avec des halogènes faits par moi m'ont explosé 3 x 2SD1047 de 2 fournisseurs différents (puisque celui d'AliExpress a accepté de m'envoyer un 1047 de rechange).
Maintenant, beaucoup de bidouilleurs sont très satisfaits de cette alim telle qu'elle est. Tant mieux pour eux !
Pour être plus précis dans l'objet de mes critiques sur cette alim (que, je le rappelle, j'ai un peu modifiée et qui me satisfait alors pleinement), je ne fais pas ces critiques pour le plaisir d'être négatif mais, compte tenu des déboires que j'ai connu (et je ne suis pas le seul), je voudrais seulement:
- éviter que des bidouilleurs souvent peu fortunés se retrouvent avec un 2SD1047 en court jus et alors avec 30V direct sur leur montage...,
- et aussi pour le plaisir d'analyser et de comprendre ce qui s'est passé: il y toujours à apprendre !

Je te remercie si tu trouves le temps de répondre à mes interrogations.

Yffig




Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 11, 2019, 12:48:01 pm
Bonjour Yffig,

Pour le test, la résistance shunt est une 0.47ohms/5W standard mise entre les bornes + et - de l'alimentation avec en plus un ampèremètre en série pour vérifier les mesures. Attention, avec les fils (fins type breadboard), l'ampèremètre, les résistances de contact... les mesures ne sont pas certifiées "laboratoire"  :D.
L'enregistreur est un Picoscope 10Mhz, type 2204A avec le logiciel Picolog (franchement une merveille ce truc-là).

La photo correspond au test de l'afficheur Chinois et n'a rien à voir avec les enregistrements  ;)

La carte testée est originale à 100% avec des TL081 qui fonctionnent, sans aucune modification.

Pour les tests en CC, le court-circuit est franc (2 fiches bananes 4mm en contact) et maintenu plusieurs secondes (2 ou 3).

Le 2e pic de courant est présent sur tous les enregistrements effectués. Peut-être un phénomène dû à la vitesse de commutation de l'électronique ?
Ce qui m' intéressait était de visualiser le temps de réponse de la limitation et le pic maximum d'intensité sur "cc franc"...
Pour les 2V en sortie, je pense que c'est correct. Le shunt étant de 0.47ohms avec 4A, cela fait bien 2V.
Après, l'analyse des phénomènes transitoires est souvent très difficile et parfois, les explications deviennent extravagantes...
Je pense qu'il faut surtout en retenir un temps de mise en place d'une limitation de courant stable à 900µs et un courant de 12Amax avec le transformateur testé. Ce dernier point changera certainement avec un autre transformateur...

Effectivement, ce n'est pas un CC franc mais ça s'en approche, j'avais essayé avec un shunt à 0.1 ohm, mais la tension mesurée par le scope n'était pas juste (trop basse) et perdue dans le bruit.

A mon avis, les 30V/3A de cette alimentation sont plus commerciaux qu'autre chose et il vaut mieux rester modeste en choisissant un transformateur permettant une limitation physique des caractéristiques maximales obtenues en sortie...
On n'utilise pas un composant sur ces valeurs maxi de datasheet et pour ce kit, c'est la même chose...
Pour 30V/3A, il vaut mieux faire comme Cécile et tout repenser (mais c'est plus long, fastidieux et plus cher).
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 11, 2019, 10:11:23 pm
Bonsoir Ksyrium (et Bonjour Cécile qui a créé ce fil et le suit assidument),

Merci beaucoup pour ces précisions.

Je vais ici détailler comment ça marche chez moi sur cette alim chinoise après modifications par mes soins à cause de mes déboires initiaux (peut être occasionnés par le passage d'un radiateur maousse costaud initialement utilisé pour tests rapides à la solution plus compacte d'un plus petit radiateur avec ventilation forcée (utilisant le régulateur LM7824 de la carte) qui est la solution "préconisée" par beaucoup de vendeurs sur AliExpress) (pj: PS 30V-3A Heatsinks view .JPG à l'intention de Cécile tout particulièrement puisque c'est son intention) .
Le schéma de mon alim a été joint à mon tout premier message sur ce fil et je l'utiliserai en référence dans mon propos.

Tout d'abord: alim réglée à Vreg=10V à vide, potard I_lim mis à 0 A, (pj: PS at 10V NO load.jpg), je shorte la sortie de l'alim et je règle I_lim à 1.00 A (pj: PS at 10V SHORTED at lim 1A.jpg). La tension de sortie tombe à 8.6mV => on peut en déduire que mon court circuit fait 8.6 milliOhms très exactement...
(Une petite note sur les afficheurs chinois 5 digits utilisés et qui m'ont vraiment bluffé: vendus pas chers directement par petit lot (genre x4) sur AliExpress, je les ai comparé à mon Keysight 6.5 digits... et bin, ça craint pas ! Bien sûr y'a un poil de décalage mais à 0.1% ils sont quasi parfaits et stables à température domestique et permettent donc de vérifier la stabilité de la tension et du courant de l'alim. J'ai une petite idée de la façon dont ils fonctionnent mais c'est un autre sujet..).

Je passe au test de réponse transitoire à un court jus: le coupable mesure donc environ 9 millOhms et je mesure le courant délivré par l'alim directement sur la résistance de Current Sense (RS2 de mon schéma). C'est une résistance constituée de 10 x SMD2512 (1W et 0.05 Ohms chacune) soit 0.5 Ohms (en fait on verra que c'est 0.528 Ohms soit 5% d'erreur).

L'enregistrement par un Picoscope DMSO 2206 (200 MHz...) et aussi visualisée sur un Rigol DS1054Z (50 MHz)  ne laisse aucun doute (pj: PS at 10v-lim 1A.jpg):
- la limitation OverCurrent agit dès le départ et limite très proprement le courant à 3A comme prévu(*)
- le courant, comme pour les relevés de Ksyrium, passe alors à 0,00A au bout de 123 µs ..(je pense que c'est dû au basculement de la sortie du comparateur à -5V)
- et finalement le courant se stabilise à sa valeur de consigne de 1.00A (174 µs après le court jus) soit les 0.528 V mesurés.

Par rapport au comportement relevé par Ksyrium sur l'alim originale, je ferai deux commentaires:
1/ à "mon" avantage, c'est très propre, pas de surintensités, des fronts de montée "smooth"
2/ par contre, la vitesse de réaction est beaucoup plus lente même si elle est quand même rapide: 123µs versus < 1µs. Je ne suis pas certain de la raison mais il y a une différence très importante qui pourrait en être la cause: l'alim originale telle qu'utilisée par Ksyrium utilise un électrolytique de 10µF en // sur la sortie, ma version utilise un 1000 µF...donc un rapport 100 qui se retrouverait dans les mesures ? why not ? (J'ai expliqué pourquoi je faisais cela et je pourrais développer ce sujet mais c'est un sujet loin d'être évident...comportement en présence d'une charge capacitive et stabilité en fréquence,vaste sujet et pas mal de boulot....).

(*): sur mon schéma on trouve Rs1 comme Current Sense de l'OverCurrent: elle est en fait constituée de 3x SMD2512 1W 0.1 Ohms en série pour une limitation à 2A et, par le jeu d'un jumper, de la mise en // de 0.6 ohms sur la 0.3 qui donne une limitation à 3A qui est ce qui a été mis en oeuvre lors de mes tests.

Pour conclure ce (long) exposé, je voudrais simplement rappeler qu'une ALIM de LABO doit pouvoir subir TOUTES les avanies qu'un bidouilleur va lui faire subir sans lui cramer tout son montage. C'est ce que j'ai essayé de documenter sur ce fil et je souhaite sincèrement que la communauté en bénéficie.

Yffig

Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 12, 2019, 04:24:05 am
Bonjour Yffig,

Merci pour toute cette longue explication et présentation (beau montage).
Sur ton schéma, j'ai du mal à comprendre le condensateur de 1000uF en sortie.
Si tu coupe ton alim., tu as donc la décharge du condensateur dans le montage. Il ne me semble pas avoir déjà vu cela...
S'il te reste de la place, tu pourrais rajouter un relais pour couper directement chaque sortie depuis la face avant. En plus c'est bien pratique et présent sur les bonnes alimentations pro. actuelles.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 12, 2019, 08:35:23 am
Bonjour Ksyrium,
Concernant ce condo  C8 passé de 10 à 1000µF, j'ai fourni sur ce fil (en haut de page 2, message daté du 11 mai) un premier élément  de réponse, et je vais détailler un peu plus:

Tu te trompes en pensant que tu ne penses pas" avoir déjà vu cela". Tu l'as utilisé sans le voir... En effet quand tu branches une ou plusieurs cartes sur ton alim, tu as quasiment toujours sur l'entrée alim de tes cartes des électrolytiques ou tantales de 47 à 470µF en général donc tu peux avoir facilement tes 1000µF branchés en sortie de ton alim. Si tu n'as pas ces condos sur tes cartes, soit c'est parce que tu as oublié de les mettre  ;) soit plutôt que le fabricant a voulu faire des économies de bout de chandelle.

Donc comme je l'écrivait le 11 mai, je place d'office ce 1000µ/63V en sortie d'alim et j'y mets un chimique de qualité (Nichicon, etc.) avec un très bon ESR, doublé d'un céramique 0.1µ/50V. Ensuite quand je fais les tests de stress de mon alim  je pousse le "sadisme" à la charger avec 10 000µ (quand c'est une alim un tant soit peu sérieuse, pas un 78L05 en boitier TO92...!).
Cela m'assure que quand je brancherais mon alim sur un ensemble de cartes, ça tiendra (mais il y a un très GROS détail que je laisse de côté pour l'instant).
En ce qui concerne les "inconvénients"
1- A la mise sous tension de l'alim ce condo, le courant est au max de 3A (moins si I_lim n'est pas au max). J'aurai alors un dV/dt de ma tension de sortie = I/C soit 3A/1000*F=3000V/s., donc 10 ms pour monter à 30V. Ca le fait donc même si j'ai I_lim beaucoup plus bas, par ex si j'ai I_lim minimum #20mA par un canal, alors un dV/dt de 20V/s ce qui peut même être considéré comme un avantage du type"soft start" !
2- Quand mon alim est up et alimente une carte, le 1000µ va pouvoir se décharger dans la carte si je baisse la tension,
3- Si elle n'est pas branchée donc à vide, j'avais constaté que le "courant de repos" tel qu'indiqué par l'ampèremètre était de #30 mA  soit un dV/dt à vide de 30V/s. Avec un potard 10 tours je te mets au défi de dépasser manuellement cette vitesse en voulant baisser très rapidement la tension de consigne. Ces 30 mA de courant de repos m'ont d'ailleurs obligé à injecter le même courant en inverse uniquement sur le shunt de l'ampèremètre (cf le "I_Offset Compensation" en bas de mon schéma et les deux petits transfo bleus à droite que l'on voit sur le châssis) afin de ne mesurer que le courant délivré à la charge
4- Quand j'éteins l'alim et qu'elle n'est pas chargée, la diode de protection inverse du ballast décharge le 1000µ dans la partie non régulée via la résistance "bleeder" de 2.2K qui vient de l'alim chinoise.
(Si tu vois qq chose que j'aurais oublié de prendre en compte, je suis dispo pour en discuter mais je crois avoir fait le tour).
D'ailleurs j'ai vu pas mal d'alims "pro" qui ont un bon condo en sortie...

Et enfin, le très GROS "détail" qui mérite un plus long développement et j'y travaille depuis un bon moment mais LT-Spice me fait des misères: c'est l'effet de ce condo sur l'asservissement de tension:
Tous les "vieux" bidouilleurs (et plus jeunes aussi) se sont heurtés à la loi de Murphy: "Tu veux faire un oscillateur, y marche pas ! Tu veux faire une alim stabilisée ou un ampli, ça oscille !!!".
En effet alim et amplis n'aiment vraiment pas les charges capacitives. Mon approche pour les alims est alors:
-comme j'aurais très certainement à alimenter des cartes avec des gros condos (cf plus haut) je ne peux pas faire comme si cela n'existait pas
- je sais que la présence de ces condos en sortie fait tourner la phase en boucle OUVERTE et entraîne des oscillations dans la boucle fermée même SI ON NE LES VOIT PAS EN SORTIE CAR "ABSORBéES" PAR LE(S) CONDO(S) (d'où la note sur mon schéma "Test point scope sur pin condo" sur la sortie du LT1057 où je place une sonde x10 (pas une 1x !!) pour regarder la stabilité de la boucle fermée.
Donc en boucle ouverte, j'ai plein de pôles: ceux de l'ampli op, ceux des transistors drivers et ballast plus celui crée par mon gros condo => Il me faut donc ajouter un POLE suffisamment bas en fréquence pour que en boucle FERMéE, l'ensemble soit stable même si je branche 10 000 µF en sortie. C'est le rôle de C13 qui a été "tuné" et soudé directement sur les pins du DIP8 en fin de tests. Selon Horowitz (The Art of Electronics) ce condo peut même aller jusqu'à 1nF.
Et voilà , c'est nickel !
NB: la résistance Rs1 d'OverCurrent joue aussi un rôle important en augmentant un poil l'impédance de sortie en boucle ouverte (et certifié par simulations LT-Spice : disparition des oscillations avec qq 0.1 Ohms !).
Ce "détail" mériterait un bien plus grand développement (j'y travaille mais sans savoir si j'en viendrai à bout: faire des simulations en boucle OUVERTE est loin d'être impossible mais Spice ne fait des misères...)
On peut critiquer mon approche avec un argumentaire du genre "OUI, bon mais tu as alors une alim qui réagit "trop lentement" aux appels de courant". C'est un argument "bidon": je demande à une alim une excellente stabilité de "moyen terme" et je laisse aux différents condos de découplage (et donc à mon fameux 1000µF) de fournir les pointes de courant demandées par les circuits alimentés: c'est à ça qu'ils servent !

Voilà les explications que je livre à ta perspicacité, un peu longues certes, mais ce sont des aspects qui méritent effectivement que l'on s'y attarde: ça fait la différence entre une daube et une alim que tu peux utiliser en toute confiance.
Dans ce cadre, j'attire ton attention sur un autre "BUG MORTEL" de l'alim originale: j'avais mis au départ des 10 tours chinois (BOURNS bien imités... de l'extérieur )pour le réglage de la tension... Pi, un jour, le curseur de ce potard a "sauté" la piste (bobinée dans ce cas) et je me suis retrouvé avec la tension de sortie au MAXIMUM !Heureusement que c'était pendant que je faisais des tests avec des halogènes 12V. Il suffit de mettre une résistance pour éviter la catastrophe: ce sont *R19 et *R20 de mon schéma sur les entrées des amp op qui ramènent les entrées au 0v au cas où .Et puis j'ai mis des 10 tours Vishay Spectrol achetés chez Reichelt.

Sinon, non, je ne mettrais pas de relais ni de bouton poussoir de short. J'ai encore assez de temps à perdre pour brancher et débrancher des fils.

Bonne journée

Yffig





 
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 12, 2019, 04:31:27 pm
Merci pour cette longue réponse.
Je ne voyais pas la fonction du condensateur de sortie comme cela, ça dépasse un peu mes compétences...

Pour les potentiomètres, je ne pensais pas mettre un multi-tours, mais plutôt garder le 10k seul et peut-être rajouter en série un 1k en réglage fin. Seulement, la place risque de manquer en face avant... En plus il faut prévoir le changement de ceux livrés d'origine qui font un peu cheap...

Je rajouterais certainement aussi un bouton pour faire court-circuit en face avant, afin de régler facilement la limitation de I. Voir un autre pour couper chaque sortie  :)
Mais bon, ce n'est pas une priorité.

Il faut aussi que je test "ta" modification d'overcurrent, avec la résistance achetée, je devrais être à 3A.
Si tout va bien, le projet devrait pouvoir arriver à bon terme, dans quelques temps...

Bravo pour tes CI, le plan de masse est super.
Je n'avais jamais vu les modules chinois à 5 digits que tu as monté en face avant.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 12, 2019, 08:27:30 pm
Bonsoir Ksyrium,

En ce qui concerne la compensation en fréquence de la partie régulation en tension d'une alim ce n'est pas très compliqué: il faut couper la bande passante de l'ampli op pour qu'il n'oscille pas. Je te recommande vivement de placer une sonde X10 ( et compensée bien sûr) sur ta sortie du TL081 avec sensibilité aussi grande que possible et tu charges ton alim avec résistance pour 1 ou 2A et condo en // sur la sortie: 100µ...1000µ voire plus. L'alim originale utilise un céramique de 100 pF (C9) pour couper la bande. Si ça oscille tu mets C9 un peu plus grand 220pF, etc.

L'option 2 potards type piste Cermet en série (vs un 10 tours) est bonne, c'est juste que le réglage "gros" peut être un poil trop "touchy"et il y a risque de le tourner rapidement d'un angle un peu trop grand. Mais en tout état de cause METS des résistances de FAIL SAFE (les *R19 et *R20 de mon schéma) et modifie la résistance de tête du potard I_lim (sur mon schéma c'est R6 passée de 56K à 27K), d'autant plus que la connexion sur le PCB se fait par une prise JST-XH3 qui pourrait ne pas être bien enfichée et alors là, ça peut faire BOUM ! J'ai pas mal de ces potards verts chinois, j'ai pas eu de pb ...par contre des faux Bourns, oui j'en ai eu 2 sur 3 utilisés qui m'ont rapidement lâchés... Bullshit !

L'option coupure de la tension de sortie par switch ou relais ne me plaît pas car cette coupure se fait hors de la boucle de régulation et un très bon relais ou un excellent switch, c'est pas donné... Pour le SHORT en sortie pour régler le I_lim, je fais quasiment jamais ça à cause de ce fameux 1000µF qui va se faire décharger violemment et c'est du bon condo, à faible ESR comme je l'ai écrit et donc pas donné. Comment je fais alors ? Je procède différemment:  je règle d'abord ma tension de sortie à la valeur prévue, je commence par mettre  I_lim au minimum (je sais que c'est environ 20 mA), je branche mon montage et j'augmente alors I_lim en regardant V et I sur la face avant. Si je reste en limitation de courant "trop longtemps", je soupçonne un pb et je diagnostique... Bien sûr j'ai une petite idée au préalable du courant attendu (une petite carte avec que quelques CMOS ça va pas consommer  2A  ;) ) et si il y a beaucoup de condos, je sais qu'il va falloir les charger donc j'y vais lentement.

Quand tu testeras l'OverCurrent publie les relevés comme tu l'as fait hier. Ca devrait être édifiant...

Modestie mise à part, je suis effectivement très satisfait de mes PCBs (Je décris sur un autre fil qq règles que je me suis fixées:
http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=504.msg2937#msg2937 posté le 9 juin 19). Tu auras sans doute remarqué qu'il y a deux plans de masse rectangulaires différents: un pour le 0V non régulé et un autre, plus grand pour le 0V régulé. Sur la face du haut j'ai tous les gros composants et les connecteurs et sur la face du dessous: les pistes, les traversants et les SMD. Les résistances de "puissance" SMD de 1W ont même droit à un bain de pâte thermique sur du cuivre isolé pour dissiper les calories...
J'ai même réussi à n'avoir qu'un seul strap (fil jaune à côté de la sonde du scope) qui passe du côté plans de masse car (règle n° 1 !) JE NE COUPE JAMAIS UN PLAN DE MASSE ( et aussi parce que faire un double face pour 2 ou 3 pistes... c'est vraiment se faire ch... à cadrer parfaitement les 2 typons face à face ou à faire deux bains de gravure).

Pour les appareils de mesures, voici le site :
https://gwunw.fr.aliexpress.com/store/3223141?spm=a2g0s.9042311.0.0.27426c37aOMe8S
Il y a des frais de port d'environ 3€ qui sont rapidement amortis si tu commandes plusieurs modules. Le packaging pour le transport est nickel (pas de sac poubelle à la BangGood...) et ça arrive vraiment rapidos de Singapour direct sans passer par Londres...
J'ai déjà passé deux commandes chez eux et aujourd'hui tu as un double V+I de 4 digits pour moins de 3€...

A bientôt

Yffig
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 13, 2019, 07:17:16 pm
Mercy Yffig pour tous ces conseils et explications.
Je crois que vais en oublier la moitié vu la profusion d'informations   ;)

J'ai commencé à regarder hier la limitation de courant. Pas évident à faire sur le circuit d'origine car il ni a pas beaucoup de place et le CI est franchement un peu "fouillis". Peut-être rajouter une petite plaque "Veroboad" pour installer le transistor et la résistance...
La modification sur les potentiomètres par contre sera plus facile.

Merci pour le lien sur le appareils de mesures. Quand on trouve un vendeur sérieux en Asie, il faut lui faire de la pub.

Pour ma part, j'achète souvent sur le site "aurora.fr" (Ebay) qui est aussi sérieux et dont le matériel arrive très bien emballé.
Il faut choisir de payer un supplément modique pour le port (vers les 4€) à la validation de la commande et tout est envoyé par Avion. Parfait pour les Arduino ou autres plaquettes.
Réception sous 7 à 10J.
https://www.ebay.fr/str/fraurora (https://www.ebay.fr/str/fraurora)


Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 13, 2019, 10:24:36 pm
Bonsoir Ksyrium,

J'ai simplement essayé d'écrire ce que je pense utile concernant cette alim et mes messages resteront sur le forum (du moins, j'espère...) donc tu n'as pas besoin d'apprendre tout par coeur  ;) .
Pour implémenter l'OverCurrent, j'ai eu les mêmes soucis que toi: comment faire ça proprement et de manière fiable ? sachant que j'avais déjà tout percé, tout câblé dans mon boîtier, en particulier les petits radiateurs et leur ventilo. Je n'avais qu'une seule solution: refaire TOUT le PCB aux même dimensions et en profiter pour faire d'autres modifs:
- virer la référence par zener + TL081 et la remplacer par un 317 (en To220 que j'ai plein mes tiroirs) mais un 317 ou TL431 en To92 aurait fait l'affaire,
- le réglage de l'offset du TL081 en Vreg m'a paru superfétatoire, et le virer m'a permis d'utiliser un seul DIP8 avec 2 amp op sur support où je pouvais mettre LT1057 (TL082 amélioré), MC34071 ou NE5532 en bipolaires. J'en profite pour (re)signaler sur ce forum que le modèle SPICE du TL081 (Texas Instruments ) est FAUX lorsque utilisé dans LTSpice (J'ai les preuves !)
- le type qu'a dessiné les pistes du PCB double face d'origine: il est peut être graphiste mais certainement pas électronicien: il ne sait pas ce qu'est une "masse" en étoile... Je peux lui envoyer mon fichier  ;) en PCB Express !

Bon ça c'était mon problème, mais dans ton cas, puisque que tu n'as pas encore pas trop de contraintes mécaniques, effectivement fais un petit veroboard avec la résistance et le NPN, forcément en retirant le 2SD1047 du PCB et ça peut être fait proprement et câblé propre.

J'ai regardé le site que tu recommandes: sans doute très intéressant (99% de satisfaits) mais rien de classé...faut tourner les pages. Là j'ai pas le temps de tout voir mais je regarderais plus en détail.

Bonne soirée.

Yffig
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 14, 2019, 09:30:54 am
Bonjour,
Un complément: quand tu modifieras ton PCB pour y ajouter l'OverCurrent, profites en pour ajouter une diode de protection 1N400x en // sur le transistor ballast.

!! Attention !! J'ai fait une erreur sur mon schéma concernant la valeur de *R19, la résistance de "fail safe" pour le réglage de la tension régulé . elle vaut 1K (0.5w pour dissiper 0.1w quand Vreg est au max ).
J'avais simulé avec Desmos (https://www.desmos.com/calculator) l'effet sur l'évolution de la tension (en %) de V max en sortie avec la fail safe (pour un ratio Potard linéaire de 5K / Résistance de fail safe de 1K) (=> courbe rouge) et ce qui se passerait si le point froid du potard venait à se séparer de la masse (=> courbe violette). La courbe bleue est la courbe originelle du potard, la ligne plane à 1 est le cas Vreg sans fail safe en cas de défaut, donc Vreg est passée à Vmax !.
La courbe rouge te montre que, en bas de l'échelle des tensions, la résistance de fail safe permet un réglage plus fin (à contrario, en haut c'est plus grossier). La courbe violette te montre que, en bas de l'échelle ta tension de sortie ne dépassera guère 5v en cas de défaut.
C'est très facile avec Desmos d'avoir le ratio Potard/Fail Safe mis sous la forme d'un curseur linéaire qui se déplace avec la souris. Par exemple si tu veux que la tension de sortie en cas de défaut ne dépasse jamais 3v, il faut un ratio de 10 donc une fail safe de 500 ohms (et de plutôt 1W) avec une forte dilatation du bas de l'échelle des tensions. Ca peut être très intéressant pour des bidouilleurs qui ne travaillent que sous 3.3v...5V.

Bonne journée.
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: ksyrium le août 19, 2019, 04:36:22 am
Bonjour,

Quelques nouvelles du projet d'alimentation.

J'ai regardé pour la modification overcurrent, mais franchement vu comme est fait le CI ce n'est pas gagné. Difficile de couper, rajouter et garder aussi une taille suffisante de pistes et fils pour passer 2A. La modification est en passe de tomber aux oubliettes. Je ne me fais pas non plus trop de soucis, n'ayant jamais réussi à cramer un transistor de sortie malgré quelques essais en CC...
Je suis en train de terminer les modifications de résistances pour avoir un 0/100% de réglage aux potentiomètres totalement fonctionnel et sans zone morte.
L'alimentation sortira donc du 2x20.1V sous 2.1A.
J'ai donc aussi limité le courant de sortie pour garder la puissance de celle d'origine et ne pas risquer de détériorer les transformateur. 17V x 2.5A soit 42,5W pour l'ancienne et 20.4 x 2.1A soit 42.8W pour la nouvelle.
Voila, ça avance doucement et le plus dur reste à faire, l'intégration dans le coffret, les modifications d'alimentations, des d'afficheurs, des fusibles...
Titre: Re : compréhension schéma alimentation de laboratoire et amélioration
Posté par: Yffig le août 19, 2019, 08:28:38 pm
Bonsoir Ksyrium et Cécile,
1-Effectivement j'avais aussi réfléchi à la mise en place de l'OCP sur le PCB chinois et j'y avais renoncé pour ma part, non pas que cela aurait été impossible mais c'est parce que j'avais trop de contraintes: radiateur et ventilo, taille du boitier, etc...ce que tu n'as pas (encore?). Et pi, comme j'aime concevoir des circuits et réaliser des PCB, perso, j'ai préféré refaire à dimensions idem la circuiterie en appliquant les règles de l'art. Nota: quand tu vois "ses"pistes pour le circuit 3 A...tu prends pas de risque à câbler en 1mm² (soit ~1mm de diamètre pour 2 A , en plus ces liaisons sont à l'intérieur de la boucle d'asservissement donc compensées automatiquement si tant est que qq 0.1 ohms pourraient te gêner.
2-Une remarque cependant si tu omets de mettre en place l'OCP: je peux me tromper mais tu n'as jamais fait de vrai court jus en sortie. Avec 0.47 ohms tu montes à 16 A, imagine alors avec 10 milli Ohms...
Enfin, c'est toi le décisionnaire. Avec un gros radiateur, il est possible que le shoot de courant soit mieux absorbé.
3-Comme tu dis, le plus dur reste à faire: finir proprement un projet avec câblage, face avant et boitier. Tout le monde n'a pas une CNC comme Cyrob (j'ai pas non plus... juste perceuse, scie à métaux, limes, huile de coude et surtout l'absence d'impatience: pas le droit de rater une étape !).

Je pense que mon topo concernant l'Over Voltage Protection est pas très clair et je reviens dessus.
Ce que j'avais constaté, c'est qu'un potard 10 tours de mauvaise qualité (ce pourrait être un mauvais contact sur le connecteur JST-XH3 qui relie le portard à la carte) peut mettre la tension de sortie à Vmax (environ 30v dans mon cas => destruction très probable du circuit alimenté.
La solution que j'ai implémentée "en urgence", et qui me permettait donc de ne pas refaire un nouveau PCB, est d'ajouter une résistance de valeur faible (par rapport au potard) entre le curseur et le 0v directement sur la carte.
Rémi Maillard de SONELEC.com a fait une page sur ce procédé pour modifier le comportement d'un potard:
https://www.sonelec-musique.com/electronique_theorie_potentiometre_modif_courbe.html
Son objectif est de transformer la courbe de variation d'un potard linéaire en qq chose s'approchant d'un potard log.
Dans mon cas c'est un "effet collatéral" mais surtout pas l'objectif cherché.
Les graphes que je fournis sont:
-les courbes rouges qui sont là pour info: modification de la "linéarité" du potard
-les courbes importantes sont les violettes: quelle sera la fraction de tension en sortie si d'aventure le retour à 0v du potard venait à lâcher.
Je peux fournir les formules à implémenter dans Desmos mais ça dépasse pas le théorème de Thévenin...

La solution que j'ai implémentée n'est donc pas vraiment la meilleure...Mais elle marche !
J'avais à l'époque réfléchi à une VRAIE solution pour ce problème d'OVP: je la décris dans le schéma joint et je fournis la simulation SPICE correspondante
nota:
1-Le schéma sous ExpressPCB n'accepte pas les caractères accentués => les explications sont en anglais, sorry...
2- La simulation SPICE a été faite avec un petit MosFet BS170 que j'ai intégré dans SPICE iV à l'époque. Elle est parfaite !
Spice XVII a un petit mosfet 2N7002 en standard...je l'ai testé avant de rédiger ce post => Le MOSFet ne se sature pas ça, ça mérite un peu de "tunning" (résistances, diode zener...)
3- Je n'ai pas réalisé de maquette sur breadbord pour valider. Si je devais implémenter cette solution, je ferais obligatoirement une maquette avec les composants que je vais utiliser sur le PCB final.

Et enfin, un dernier point intéressant:
Cécile avait soumis à la sagacité des bidouilleurs le schéma (aujourd'hui disparu...) de Ian Johnston qui présente une pré-régulation avec LM2576-ADJ.
L'idée de réduire drastiquement la dissipation d'une alim linéaire en asservissant un pré-régulateur à découpage m'a vivement intéressé: qu'attendre d'une telle approche en matière de bruit en particulier ?
J'ai alors commandé un lot de ces petits step down à 0.60€ pièce (!) munis d'un LM2596 (fakes !) que Bertrand et Cyrob ont aussi essayé. Vraiment pas terribles... les 3A : jamais de la vie ! mais pour un step down réglable jusqu'à 2A, ça peut le faire éventuellement...
Cyrob les utilise dans une approche de pré-régulation très intéressante via un optocoupleur dont la non linéarité est apparemment mise à profit pour réduire la dissipation de la partie linéaire à 5v de drop out ce qui donnerait 15W si 3A sur la linéaire. De plus la limitation 3A est intégrée dans les LM25x6 (x=7 ou 9).
Ces circuits existent en boîtier TO220 et ont une efficacité proche de 80%...
Mon fournisseur préféré (Reichelt) propose le 2576 à 1.11€ et le 2596 à 3€. Je suis en train de finir l'analyse des datasheet et grâce au Webench de Texas Instruments le choix des composants avec pour objectif de réaliser qq maquettes très propres avec ces circuits. Je vous tiendrais au courant...
réf. Bertrand: https://www.youtube.com/watch?v=ODPycAvBsbI
réf. Cyrob: https://www.youtube.com/watch?v=t23jyYzn3A4

Bonne soirée

Yffig