Forum Électro-Bidouilleur

Merci de vous connecter ou de vous inscrire.

Connexion avec identifiant, mot de passe et durée de la session
Recherche avancée  

Nouvelles:

Bienvenue au nouveau Forum Électro-Bidouilleur! Inscrivez-vous pour participer aux discussions! L'inscription est automatisée.

Auteur Sujet: Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A  (Lu 2997 fois)

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #30 le: août 14, 2019, 07:53:15 pm »

Bonsoir Cécile,

Sage décision que de travailler sur la partie CC de l'alim chinoise; c'est du "All In One" simple à comprendre:
- tu mesures le courant dans ta charge (en mode aval),
- tu le compares avec ta consigne I_lim,
- tu intègres un poil le résultat "logique"
- et tu viens diminuer la tension de sortie de manière à réduire I dans la charge et à ne pas dépasser I_lim.
Simple et de bon goût... en 1 seul ampli op. C'est pas parfait mais ça fait le job !

Tu as du voir les échanges récents que j'ai eu avec Ksyrium sur l'autre fil que tu as créé. Si pas encore vus, regarde en particulier les résultats de nos mesures respectives lors d'un court jus bien que le sien ne soit pas totalement "full short" (et je comprends que sans OverCurrent Protection, il n'ait pas osé...). A ce propos, je t'avais transmis le commentaire de Cyrob qui parlait de "temps de réaction "normal "de 100 ms, c'est donc plutôt des µs (et d'ailleurs il me semble que dans cette vidéo, il se reprend un peu plus loin mais la qualité sonore de ses vidéos pêche un peu...il le sait mais s'en fout apparemment). Dont acte, ce n'est donc pas une infox, juste une langue qu'a fourchée et très souvent il corrige par un commentaire texte incrusté lors du montage mais là il a pas vu (entendu plutôt).

Sinon la boutade des 16 bits, c'était  juste une taquinerie pour te reprendre car tu paraissais réagir sur la forme (la cause technique du pb) plutôt que sur le fond (tests non réalisés, ce qui est extrêmement grave vu le prix du machin).

Quand tu auras fini ton .asc (et regardé ce qu'il donne), poste cet asc sur le forum avec:
- des étiquettes sur les points de test
- les modèles non standard que tu utilises directement copiés dans l'asc
- des commentaires sur ce que tu visualises (courants en particulier)
j'aurais alors plaisir à essayer de t'aider si tu rencontres qq pbs et ça pourra aider d'autres bidouilleuses et bidouilleurs.

Notes:
- tu peux virer le bouzin Zener D8 et U1 et le remplacer par une simple source de tension, idem D7 et Alim_2 par une seule source
- si tu veux regarder le ripple, ajoute en série avec ta source Alim_1, un source pulse en dent de scie à 100 Hz pour simuler la résiduelle
à moins que Alim_1 et Alim_2 ne soient des .subckt ?

Bon courage et à bientôt.
IP archivée

Cécile

  • Newbie
  • *
  • Messages: 49
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #31 le: septembre 26, 2019, 08:42:44 am »

Bonjour!

J'ai essayé de simuler toute l'alimentation, ce que LTspice n'a pas aimé, même après simplification au possible (remplacer pont de diodes/condensateur par un générateur de tension, etc...). J'ai donc simulé l'alimentation bout par bout, et tout fonctionne sans soucis.
J'ai hésité avant de modifier mon schéma, mais comme l'alimentation 'chinoise' fonctionne, elle, je pense que c'est fiable (sauf si erreur de ma part).
Voici donc le schéma modifié. Par ailleurs, j'ai aussi enlevé la référence de tension qui alimentais les DAC (je pense qu'il s'agissais d'un surplus).

Cependant, certaines choses me gênent:
- l'utilisation de puces 'exotiques' : ina302A1, par exemple
- le manque de filtres RC pour stabiliser les mesures tension-courant (nécessaires?)
- une OCP mais pas d'OCV (réglable), à cause du manque de broches disponibles sur le µC. Cependant, j'utilise beaucoup plus l'OCP que l'OCV...
- L'utilisation d'un LM317 pour obtenir une tension de 24V qui alimente les amp op, alors que ceux ci n'en n'ont pas nécessairement besoin (cependant ce LM317 permet de répartir la puissance à dissiper, donc à voir, 5.8W à dissiper)
- Je pense qu'il y a beaucoup de composants différents... simple avis personnel, elle me semble juste trop 'complexe' sur ce point
- Une ref de tension pour les ADC est elle vraiment nécessaire? Es-ce la plus adaptée (MCP1501 3.3)?
- un rendement plutôt mauvais (avec une basse tension de sortie, et fort courant)

Qu'en pensez vous?

Sinon, si le schéma est correct, j'aimerais bien commencer le routage. Auriez-vous un livre ou des documents à me conseiller?

Par ailleurs, je n'ai pas publié les documents LTspice, car  étant des des simulations séparées les unes des autres, il n'y a pas énormément d’intérêt à les publier (mais je peux si demande).

Quand ce projet arrivera à terme, je publierais probablement un schéma d'alimentation numérique beaucoup plus simple, à base d'ATmega328 (le µC d'arduino), avec moins d'une centaine de composants, afin que d'autres puissent la construire (et sans puces exotiques, donc).

Merci beaucoup de votre aide, Bonne journée à vous.
IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #32 le: septembre 26, 2019, 08:41:27 pm »

Bonsoir Cécile,
Content d'avoir de tes nouvelles !
Ca avance donc... Bien !
Je regarderai ton schéma (le 1, pas trop le 2) dans les jours qui viennent car j'ai des trucs en cours (cf infra) et te ferai mes commentaires sur ce schéma.
Je vais simplement répondre à certaines questions que tu poses ici:
-"puces exotiques": INA302, pas facile à trouver sous le sabot d'un cheval effectivement
J'aime bien l'ACS712, je l'ai testé sous forme de module à 1.2€ sur AliExpress: c'est OK (version 5A), je compte l'utiliser sur un projet en cours de design (cf http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=570.msg3193#msg3193), j'ai commandé des chip sur AE (au besoin je récupérerais la puce d'un module).
- "filtres RC": je crois plutôt que tu auras besoin de maîtriser les pôles de tes deux boucles d'asservissement (en particulier le courant: les condos entre entrée (-) et sortie de tes AmpOp. Un scope avec une bande de 10/20MHz te sera obligatoire.
-"OCP, OCV": en OCP tu as mis en place le BJT qui limite à 2A+, et l'asservissement en courant: ça paraît OK. Par contre OCV ? Tu veux sans doute dire OVP.. Alors là, c'est une autre histoire... Trop souvent les constructeurs disent OVP pour une simple limite de tension "logicielle", à savoir que tu fixes une limite par soft que tu ne pourras jamais dépasser lorsque tu feras varier la tension de sortie de ton alim.. C'est de la daube marketing... Une véritable OVP c'est du HARD de chez HARD (cf par ex Horowitz tAoE page 598:OverVoltage Crowbar ou les TVS qu'adore Cyrob). J'ai fait un début de proposition avec un "FailSafe" qui évite que la tension de sortie passe au max si le potard de réglage déconne...mais c'est pas suffisant.
SI TU VEUX PROTéGER TON MONTAGE D'UNE SURTENSION MORTELLE POUR LUI => IL TE FAUT UN CROWBAR AVEC FUSE (un TVS-like en quelque sorte: j'ai prévu la construction d'un bouzin de ce genre avec zener+ BJT sur radiateur maousse pour un de ces jours: la zener serait interchangeable afin de définir la tension MAX acceptable.
-LM317: malgré les déboires que je relate sur le fil que j'ai initié , c'est un chouette circuit (cf l'analyse faite par Horowitz page 602), vu le prix même en TO220. Je n'utilise que ça pour des tensions fixes autres que 5v: ça simplifie mon stock... En ce qui concerne les tensions d'alim des AmpOp, le taux de réjection vis à vis des alims de ces puces est tel que tu peux les alimenter de manière pas "très propre". Moi, je le mettrai aussi pour réduire la tension avant les autres régulateurs.
-"beaucoup de composants différents"... Non, sur une alim c'est plutôt normal.
-"référence de tension pour ADC": tu vas étalonner ton alim avec ce que tu as de mieux, à savoir ton Multimètre Numérique...Rien ne t'empêche de mesurer et de mettre la valeur de la référence interne de ton ADC dans ton code (c'est pas très industriel mais une très bonne référence de tension, c'est pas donné...!)
-"rendement plutôt mauvais": bin oui, c'est le pb des alim linéaires, si tu as toute la tension avec le courant max sur ton ballast ça te fait un paquet de 10-aines de W. J'avais évoqué (http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=509.msg3132#msg3132) mon intention de regarder une prérégulation par LM2596: C'est chose faite et de manière super élégante mais pour finaliser j'ai besoin de construire une nouvelle alim (0-35V/ 4ou5A) pour finaliser les tests en matière de bruit de switching. J'ai donné une ébauche de cahier des charges@ http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=570.msg3193#msg3193, je suis en train de finir le design (schéma) mais en primeur je te donne le circuit avec LM2596 en TO220-5 que j'ai construit pour cela.

Bonne soirée
Yffig

IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #33 le: septembre 26, 2019, 09:46:04 pm »

Re bonsoir, Cécile,

J'ai omis les aspects PCB que tu évoques.

Perso, et je l'ai détaillé sur le forum, je route moi-même (et je crois que Bertrand a fait de même pour son géné d'horloge avec Kicad (je crois que c'est KiCad qu'il utilise).

Pas de bouquins, juste de l'expérience et du bon sens...
J'utilise exclusivement PCB_Express qui utilise mes netlists de schéma mais ne génère pas de fichiers Gerber. Pas grave, c'est moi qui grave  ;)

1- Je ne fais que du double face: une face sera le plan de masse (ground plane ou 0v) SANS AUCUNE RUPTURE.
2- => J'accepte d'avoir des composants de chaque côté du PCB vu que les pistes ne sont que d'un seul côté
3- Je commence par placer judicieusement mes composants principaux: ceux de grande taille, les connecteurs, les puces en SMD ou DIL...d'un côté ou de l'autre
4- Je commence toujours par les pistes d'alimentation (et leur découplages) et les pistes des signaux principaux et critiques (par ex. pistes à impédance contrôlée en RF)
5- ensuite viennent les pistes de polarisation  (courants continus)
6- C'est un process qui reboucle en 2/ jusqu'à obtenir un résultat satisfaisant.

Nota: C'est quasiment impossible d'avoir un PCB définitif au premier jet dès lors que celui ci est richement peuplé: des erreurs de design peuvent subsister et des modifications sont quasi nécessaires.
Dans ton cas j'aurais choisi de séparer le PCB en 2 plaques au min:
- la partie "analogique" que tu peux tester d'abord séparément avec des simples potards, grosso modo c'est ton schéma 1 + alims du 2, elle est déjà bien riche
- la partie "contrôle logique" que tu intégreras ensuite à la plaque analogique.

Bon courage quand même, tu vas y passer pas mal de temps !

Yffig

IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #34 le: septembre 27, 2019, 06:00:27 pm »

Bonsoir Cécile,
En parcourant tes 2 schémas, j'ai vu que tu avais repris le principe de génération  de la tension négative de l'alim chinoise (c'est un des points intéressants de l'alim originale).
Cependant tu as changé la zener de 5.1v pour une zener de 3.3v....
Il y a un point souvent méconnu que j'avais documenté (cf graphes relevés) sur un autre fil concernant les zeners:
http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=534.msg2986#msg2986,
c'est que les "meilleures" en matière de stabilisation (raideur de la pente Ir(Vr)sont celles entre 5v et 7v environ , les 3.3v sont les plus mauvaises.
Or il existe une puce très classique dite "zener programmable", la TL431 que l'on trouve très souvent dans la régulation des alim à découpage. Elle n'est pas chère, existe en TO92 et SMD et, grâce à un ampli intégré, beaucoup plus performante.  Tu pourrais même l'utiliser en mode 2 pattes ( sans résistances de réglage donc) si -2.5V te suffisent.
Bonne soirée.
Yffig
IP archivée

Cécile

  • Newbie
  • *
  • Messages: 49
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #35 le: septembre 29, 2019, 10:56:42 am »

Bonjour,
merci pour ces réponses!

Sinon, je pense qu'il y a un quiproquo sur le terme d'OCP: personnellement, je parle d'une valeur en ampères, qui, dès qu'elle sera dépassée, engendrera la coupure de l'alimentation. Je me trompe peut-être de terme? Sinon, en effet par OCV, je voulais dire OVP. Erreur de frappe...

Merci pour les info au niveau des pcbs ! Je me demandais surtout si un signal logique (mettons un bus I2C) pouvais influencer une piste analogique (par exemple). Mais c'est aussi parce que de manière générale, je n'y connais rien (même si j'ai déjà fait du routage).
D'ailleurs, j'ai déjà réalisé 2pcb (en une plaque, que je finalise) et je pensais en réaliser un dernier, avec 2 plaques (une analogique/ alimentation, l'autre numérique)

Pour la diode zener, je me rappelle en effet avoir lu un chapitre à ce sujet dans TAoE ! Merci pour la ref de la TL431 !

Pour le rendement, j'aurais (max possible) 50W à dissiper donc avec le dissipateur que je vais mettre, ça ira (mais cela reste un défaut)

Merci pour les retours, et bonne soirée!

Cécile
IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #36 le: septembre 29, 2019, 07:36:53 pm »

Bonsoir Cécile !
1-Effectivement, il y a une "jolie" confusion sur le terme OCP: j'ai commencé à l'utiliser sur ce fil quand j'ai vu qu'Horowitz utilisait ce terme pour désigner ce que j'appelais jusque là "Limitation de Courant Ultime" qui est fixe par opposition à "Limitation de Courant" (qui elle est variable à la demande de l'utilisateur). OCP est alors : quand la limite est atteinte, je ne peux pas la dépasser.
Ce dont tu parles serait alors une OCB (pas le papier à fumer...), le B étant pour Breaker (Disjoncteur) mais la tension de sortie disparaît. Il existe aussi le OCF...pour Foldback (quand j'atteins la limite, je réduis et je bloque le courant à une valeur bien <) et la tension de sortie revient à sa valeur de consigne sauf cas de court jus. Bref, y'a à boire et à manger...Plus les différentes variantes que les services marketing, jamais à court d'imagination, peuvent inventer. Donc il n'y a pas à ma connaissance de standard (sauf tAoE ?) donc il vaut mieux définir la fonctionnalité correspondant à l'acronyme utilisé dès le départ.
Idem pour OVP: j'ai ma définition personnelle: "éviter que la tension de sortie ne dépasse la valeur de consigne + qq %". Il y a sans doute de nombreux moyens d'obtenir cela, je privilégie la méthode hardware radicale... Je coupe !

2- Concernant le point suivant, commençons par le commencement...- la référence 0V est un point essentiel de toute réalisation... et donc est forcément UNIQUE, tout autre point d'un montage sera forcément à un potentiel différent de la référence 0v.
-ceci étant, où se trouve ce point 0V ? et bien tout simplement à la source de tension continue dans le cas de ton alimentation et donc à la jonction des 2 anodes de ton pont redresseur (le pôle -).
Donc par exemple les pôles négatifs de tes condensateurs C11, C12 et C13 DOIVENT TOUS REVENIR PAR UN FIL SéPARé à ce point 0v.Et cela doit être vérifié pour toutes les connexions que tu feras vers la "masse" (i.e. le 0V): AUCUN RETOUR NE DEVRA UTILISER UN POINT "0V" QUI SERAIT PRéSENT JUSTE à CôTé sous prétexte que ce serait "commode" même si sur le schéma cela a pu faciliter ou simplifier le dessin du schéma.
Cette "bonne pratique" s'appelle tout simplement "Retour à la masse en étoile". Le qualificatif "Bonne" est bien trop laxiste, je la qualifierais d'OBLIGATOIRE !
Si tu utilises un plan de masse (sans aucune rupture de quelque sorte sauf quelques trous de passage) sur toute la surface de ton PCB tu as d'office résolu la totalité des problèmes qui peuvent advenir.En prenant ton exemple de circuit logique en I²C, suppose que tu aies branché le retour à 0V de ta tension de référence sur le "GND" de ta puce I²C... La puce I²C à 99.9% sera en CMOS: quand les paires complémentaires basculent, les MOS se trouvent conducteurs au même moment ce qui génère un courant qui retourne au 0V. Sur la patte GND de ton chip I²C, tu pourras avoir qq 10 mA de courant sur qq 10 milliOhms de pointes de tension.... TA REFERENCE DE TENSION sera ainsi affublé de la même variation... PAS COOL du TOUT !C'est extrêmement critique pour le courant de charge des condensateurs de filtrage après le pont redresseur:( cf. la simulation Spice que je t'avais transmise), ce courant atteint des A et même avec un retour de 10 milliOhm, si tu utilises le pôle négatif comme "0V", tu vas induire dans ton circuit cette "ronflette 100Hz" . PAS COOL DU TOUT.J'espère avoir été clair sur ce point: MASSE en ETOILE ou GROUND PLANE OBLIGATOIRE ! surtout si tu espères que ton premier jet de PCB sera le bon  ;)

Bonne soirée
Yffig
IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #37 le: septembre 30, 2019, 07:43:02 pm »

Bonsoir Cécile,

Voici la suite du commencement...:

-Tout d'abord, revenir sur le post délivré hier soir: pour des raisons pédagogiques, j'y affirme que le point 0V est la broche (-) du pont redresseur...Ce n'est pas faux mais pas complètement vrai  ;)
C'est vrai uniquement lorsque les diodes conduisent, i.e. pendant quelques toutes petites ms quand les diodes alimentent le montage et chargent le(s) condo(s) attaché(s). Toute l'énergie utilisée par l'alim et le montage alimenté est fournie durant cette petite période de temps (d'où le courant extrêmement important dans le condo).
Quand les diodes ne conduisent plus, c'est alors le(s) condo(s) qui est la source d'alimentation et donc la référence 0V.
La référence 0v bascule ainsi à une fréquence de 100 Hz entre les anodes du pont redresseur et le pôle (-) du condo de "filtrage/lissage". La connexion entre ces deux points est ainsi la référence 0V de ton alim => elle se doit d'être "massivement conductrice" et tout retour au 0V doit y arriver par sa propre liaison (d'où l'intérêt de plan de masse).

Ceci est alors aussi vrai pour le pôle positif du condo: la connexion entre cathodes du pont redresseur et pôle (+) du condo doit être massivement conductrice. Par contre, point n'est besoin de faire partir les pistes/traces en étoile à partir de ce pôle (+): ces pistes doivent simplement être le plus large possible,et tant que tu restes dans la boucle d'asservissement (i.e. avant le point de prélèvement pour comparaison de la tension de sortie) ce n'est pas aussi critique que sur le 0v.

En pratique, ce que tu devrais faire:
-sur ton schéma tu surlignes au Stabilo (trade mark) la circulation du courant depuis le (+) des diodes....ta charge (externe) ..... et le retour sur le 0V jusqu'au (-) des diodes: ce chemin est CRITIQUE => pistes les plus larges possibles, voire plan de masse sur le retour.
-et pour les condos de découplages des puces...toujours le plus près possible des pins +Vcc/-Vcc et GND/0V (un plan de masse aide beaucoup ici).

Si tu fais un plan de masse sans aucune rupture (ce qui est la meilleure solution), tu auras vraisemblablement besoin de disposer de "straps" entre deux points de ton circuit (j'entends par "strap" une connexion qui ne doit pas croiser une piste existante).
Perso, j'utilise du fil de câblage rigide et isolé pour chevaucher les pistes du PCB lorsque c'est nécessaire et j'essaie lors du design du PCB de minimiser le nombre de ces straps mais je n'en fait pas une règle absolue.

Bonne soirée

Yffig
IP archivée

Cécile

  • Newbie
  • *
  • Messages: 49
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #38 le: octobre 02, 2019, 08:40:55 am »

Bonjour,
Merci pour tant de détails! cela me rappelle une vidéo de jipihorn sur ce sujet (masse en étoile).

En effet, je parlais bien d'OCB et d'OVB. Sinon, pour l'OVP, ce n'est pas le rôle du transil de sortie?
J'ai bientôt fini le premier PCB, par ailleurs (en une plaque).

Pour la pré régulation, je suis tombée là dessus (document 1), un schéma d'elektor, qui me semble simple et intéressant (peut-être pour plus tard).

Merci pour vos conseils, je route tout ça, et je publie ;)
bonne journée!
IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #39 le: octobre 02, 2019, 08:07:38 pm »

Bonsoir Cécile,

Le Transil/TVS que tu mets en sortie est un 40V... ce qui signifie qu'il va conduire et être capable d'admettre un MéGA courant dès lors que ta tension de sortie va dépasser grosso modo 40V... Il ne te sert à rien sauf si tu penses que tu risques un jour de brancher...une batterie type commutateur télécom 48V ou panneau solaire en sortie de ton alim.
Il va donc protéger ton alim mais jamais ton montage alimenté dans le cas où:
- tu tournes accidentellement ton potard de tension de sortie et tu dépasses la valeur admissible par ton circuit alimenté. Dans ce cas, il ne te restes plus qu'à espérer que ta limitation en courant t'aura évité un désastre. C'est pour ce cas que les constructeurs fournissent une OVP par software (sachant qu'ils sont supposés avoir intensivement testé leur produit et qu'ils présument qu'un court circuit du ballast est impossible)
- c'est ton alim qui "dérape toute seule" ( bin oui, c'est une bidouille...): la seule façon de vraiment protéger ton montage c'est de détecter très rapidement cette surtension et de couper très rapidement la sortie ( cf les échanges avec ksyrium début août sur ton autre fil), là il te faut zener(s), thyristor ou Power MOS ou BJT, relais ou fusible, etc (au choix) et dépend de la tension de sortie que tu ne veux pas dépasser. C'est du HARDWARE PUR et DUR pour être le + rapide possible (par ex. mesurer séparément la tension de sortie par µC et réagir est illusoire du point de vue temps de réponse comparé à du pur hardware).

Tu annonces donc que tu vas te lancer dans la grande aventure...alors BONNE ROUTE  ;) !

Yffig
IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #40 le: octobre 21, 2019, 09:33:31 pm »

Bonsoir Cécile !
Alors ça route ?
Pour ton info, j'ai fini la "petite alim" linéaire 0-35V 5A dont j'avais besoin pour tester la prérégulation par SMPS-LM2596.
Voilà le bébé en test (module du haut) avec la prérégulation insérée (à droite), la charge de 2x8 ohms 100W (=> 1.25A sous 20V) sur radiateur et sur une autre photo la 40V/6A linéaire qui m'alimente le tout.
Le tout marche très bien: PS de 0-35V avec OVP FailSafe, OCP testée jusqu'à 4A, tracking linéaire (réglé à 4v entre entrée ballast et sortie régulée)
J'ai commencé les tests de "pollution" par le Switching Noise de la SMPS et j'ai encore besoin de "bricoler" avant que de conclure.

Ceci ne m'a coûté qu'un peu (?) de temps car l'essentiel du matos de l'alim 0-35V vient des poubelles ! radiateur , transistors, redresseur et filtrage (j'ai aussi les transfos...) tout ça de quelques amplis hifi récupérés en déchetterie et même juste à côté des containers des poubelles.

Le propos de ce post est de t'alimenter avec le design de cette alim, à la base...le schéma "chinois" dont tu reconnaitras aisément les fonctions essentielles avec les modifs suivantes:
- la mesure du courant est faite en mode Amont (High Side) par un ACS712-05 (offset de 2.5V, sensibilité 185mV pour 1000 mA), achat AliExpress (lot de 2 à moins de 2€), alimenté par un 78L05 lui même alimenté par le 15v d'un LM317
- l'ampli op double (CV et CC) est un OPA2604 car devant supporter +40V /-5v
- le tracking pour la SMPS est un banal TL082
- l'alim -5v n'est pas incluse et est externe
- j'ai mis en place un OVP FailSafe tel que je l'avais proposé: ça se déclenche bien en cas de perte du retour au 0v de la tension de consigne
- il y a un certain nombre de borniers à vis pour insérer/ modifier/ supprimer la prérégulation, l'OCP, un ampèremètre ou fusible
(Il y a une erreur sur Rbleed1: elle devrait être connectée sur l'entrée de l'ACS712, pas la sortie mais c'est peanuts...)

Si j'avais à refaire mon alim 2x30V-3A, voilà ce que je ferais aujourd'hui mais celle ci ne finira pas dans un boîtier, ou alors dans une récup. de chassis pour lequel je referais une face avant en alu.
J'espère que ces infos te seront utiles
Cordialement
Yffig


IP archivée

Cécile

  • Newbie
  • *
  • Messages: 49
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #41 le: octobre 24, 2019, 08:14:50 pm »

Bonsoir!

Oui, ça route, et c'est terminé, d'ailleurs.
Cependant, suite à votre suggestion de la séparation de la partie numérique et analogique (sur deux PCBs), j'ai un peu cogité.
J'ai donc décidé de séparer le pcb en deux, effectivement, une partie numérique, armée d'un Stm32 et de nombreux connecteurs (je l'ai bientôt finie, cette partie)
et l'autre, la partie analogique. Ce ne sera pas long à faire, vu que j'ai déjà les schémas... reste à les séparer en deux (feuille 1 feuille 2).

Sinon, petit point sur la partie numérique:
l'objectif et de faire un pcb que je pourrais moduler dans le futur. Le µC utilisé serait le stm32f103RB, disposant de 51 broches utilisables (le reste, ce sera l'alimentation, etc...).
L'avantage, ce que je pourrais améliorer cette alimentation en changeant juste la partie analogique (voir même rajouter une).
Je compte aussi mettre en place une isolation galvanique (c'est le seul point qui m'empêche d'avancer, mais ce n'est qu'une question de choix de composant, à présent).

Donc, afin d'arrêter de m'éterniser, je fait cette dernière amélioration, et fini de tergiverser, je teste le tout en condition réelles. Donc pas de pré-régulation pour cette fois ci. (mais plus tard...)

Sinon, pour l'ovp: serai-ce pertinent (et utile) si je compare la tension de consigne avec la tension de sortie de l'alimentation, et que je coupe cette dernière en cas d'anomalie (dépassement de la valeur voulue, et pas l'inverse) ?
De plus, je compte implémenter un bouton 'verrouillage des réglages', au cas ou.
Pour la failSafe, je vais voir tout ça.


Merci beaucoup pour votre schéma, et oui ces informations me sont très utiles! Jolis pcbs, en tout cas :)


Donc, le temps de trouver un financement (j'ai trouvé un travail, reste plus qu'a le faire), et je pourrais Enfin faire quelque chose.

Bonne soirée à vous,

Cécile

IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #42 le: octobre 25, 2019, 08:31:28 am »

Bonjour Cécile !

Concernant la séparation en 2 PCBs de ton projet d'alim, tu es dans la bonne démarche. Cela te permettra:
- de tester aisément la partie analogique seule qui est le coeur de ton alim. Dans la mesure où tu auras prévu sur cette carte analogique tous les points d'entrée, de sortie et de mesure, elle ne devrait pas avoir besoin d'évoluer sauf si tu veux plus de tension, de courant, etc.
- de faire une carte numérique séparée que tu pourras faire évoluer au cours du temps avec de + en + de fonctionnalités
et, AUSSi, de séparer les circuits d'alimentation des 2 parties.
Ici, je ne vois pas pourquoi tu aurais besoin d'une isolation galvanique. Peux tu être plus précise ? J'en ai une dans ma dernière alim mais c'est le mode de fonctionnement de l'ACS712 qui veut ça.

OVP:
Ta proposition est valide à condition que tu ne passes pas par ton µC pour des raisons de temps de réponse...!
J'attire ton attention sur le fait que cette OVP doit être "définitive": une fois déclenchée, elle doit rester dans son état "défaut" et c'est à toi qu'il appartient de la réarmer après diagnostic.
Le Crowbar à thyristor de tAoE est le bon principe: rapide (autant que le fusible qui doit "sauter"). Sur un autre fil, st3ph et Bertrand réparent une alim HP6632 http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=581.msg3270#msg3270
Je joins en PJ la partie schéma de sortie que st3ph avait fournie. Le service manual est disponible sur le net si tu veux l'alim complète. D'ailleurs sur le bout de schéma, tu verras que les HP boys mettent en // sur la sortie un condo de 470µF (position intitulée Norm) (ceci pour valider une affirmation que j'avais faite sur ton autre  fil à l'attention de Ksyrium: il y a bien chez les constructeurs sérieux un condo de sortie assez conséquent, quitte à le déconnecter si besoin).
Ksyrium envisageait un relais pour réaliser l'OVP, why not ? ( j'ai un géné RF Marconi qui dispose d'une protection en sortie par relais en cas d'injection de plus de 20W RF si on connecte un émetteur récepteur dessus: je confirme que ça marche...j'ai mis 30W en VHF Marine dessus par erreur de manipulation !).

-FailSafe: (c'est le terme utilisé même par des français...) Le nom dit bien ce que c'est : "Mise en situation de sécurité en cas de défaut" (un peu long...). Dans mon cas c'est une partie de l'OVP qui ne concerne qu'un défaut de la tension de référence ( cas où le LM317 serait en CC ou défaut sur les potards de réglage de Vreg: la diode zener de 8.2v et le MosFet BS170 (V_threshold mesurée d'environ 2.2v) conduisent pour V_FailSafe > 10.4v et mettent la tension de sortie à 0v mais ça ne protège pas, par exemple, d'un des 2 transistors de ballast en CC.
Bertrand vient d'ailleurs de faire un vidéo flash sur les potards montés en rhéostat...

Bonne continuation !

Yffig
IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #43 le: octobre 26, 2019, 09:07:22 am »

Bonjour,
Voici une synthèse conclusive (en 2 parties) des tests menés sur la prérégulation par alimentation à découpage 40V-3A (avec un véritable LM2596 en boitier TO220-5, pas un clone chinois) avec un dispositif de contrôle de la tension de déchet (drop out voltage) sur le transistor ballast d'une alimentation linéaire afin de réduire drastiquement la puissance dissipée dans cette alimentation linéaire
L'objectif essentiel était de regarder quelle "pollution" était induite dans l'alimentation linéaire asservie par le découpage à 150Khz du LM2596.

Pour ce faire, j'ai:
-utilisé une alimentation linéaire de 40V/6A comme source primaire afin de minimiser l'influence du résidu à 100 Hz
-réalisé une autre alimentation linéaire 35V-5A qui sera alimentée par le prérégulateur à découpage et lui fournira l'information nécessaire (image de la tension de sortie)
-réalisé une carte avec une régulation à découpage LM2596 disposant d'un contrôle de la tension de sortie, tension asservie sur  la tension de sortie linéaire.
Ces 3 blocs sont interconnectés selon le diagramme fourni en PJ (Test Set Up).
Le schéma de l'alim 35v-5A a été publié sur ce fil le 21/10 (PS0-35V 5A finale)
Le schéma du prérégulateur LM2596 et de son contrôle est en PJ  (PreRegulator LM2596 V2)
(Nota: le logiciel Express_PCB n'admettant pas les caractères accentués, les commentaires sont rédigés en anglais..., sauf lorsque le schéma a été repris dans Paint).

Dans un premier temps, la tension désirée de Drop out (Vce du transistor ballast a été réglée à 3.5V pour 15V en sortie linéaire.
3v auraient suffit mais je tiens compte de la chute de tension max de 0.6V sur la résistance d'OCP RS1 (0.2hms).
Cette tension de drop out varie alors de 3.2v pour V sortie = 0v à 3.8v pour V sortie = 30v soit une variation inférieure à +/- 10% de cette tension de déchet. Cela veut donc dire que le transistor ballast ne devra dissiper que moins de 12W au maximum (3.8V x 3A limite du LM2596-ADJ).

Tous les mesures à l'oscilloscope sont effectuées avec une sonde en mode "queue de cochon" pour minimiser les inductions par le fil de masse de la sonde (ça fait une vraie différence !) (cf photo Scope Pigtail Probe).

Dernier point: comme indiqué sur le schéma d'interconnexion, des tubes de ferrite ont été placés à l'entrée et la sortie du régulateur à découpage pour réduire la capture de pics de commutation (là aussi ça fait une vraie différence) (cf photo Ferrite Rings en PJ).

Voilà tout est prêt pour les résultats et l'analyse que j'en fait qui seront publiés très certainement demain.

Bon week end à tous et à toutes

Yffig
IP archivée

Yffig

  • Full Member
  • ***
  • Messages: 204
    • Voir le profil
Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #44 le: octobre 27, 2019, 09:49:29 am »

Bonjour
Voici donc une série de relevés sur les signaux "parasites" de l'association PréRégulation à découpage et Alim linéaire classique selon le schéma suivant:
       
 Source (CC) --->  Alim à découpage --->  Alim Linéaire ---> V régulée
                                  ^                                                              V 
                                  ^_______________________________V   

         => asservissement de la tension de sortie de l'alim à découpage par la tension de sortie régulée souhaitée afin de conserver
               une tension de déchet sur le transistor ballast faible et quasi constante.

Les charges utilisées sont uniquement résistives par combinaison de 2 résistances de 8 ohms -100W montées sur radiateur.
En effet les essais préliminaires avec une charge active de 60W (la même que celle testée par Bertrand, cf. EB#115) montre que celle ci induit ses propres parasites de commutation sur la sortie de l'alim et pollue les relevés. De même je crois que Cyrob a constaté le même type de "pollution" sur une charge active d'un autre "calibre".

Les formes d'onde relevées sur Rigol DS1054Z de bande passante 50 MHz sont pour les 3 cas suivants:
- sortie à 20v, pas de charge , sauf résistance de "saignée" de l'alim linéaire de 680 ohms soit environ 30 mA
- sortie à 20v, charge de 16 ohms, courant de sortie 1.25A
- sortie à 11.6V,  charge de 4 ohms, courant de sortie de 2.9A soit un peu avant la limitation de courant de 3A du régulateur à découpage LM2596.

Pour chaque cas seront présentés:
- tension parasite sur sortie régulée linéaire
- tension parasite sur sortie découpée = entrée de l'alim linéaire
- tension parasite sur l'entrée de l'alim à découpage

Les relevés sont divisés en 3 posts différents (à 0A, à 1.25A et à 2.9A) dont celui-ci à 0A.
Donc à  courant quasi nul:
- la sortie linéaire est propre (moins de 1.5mVpp de bruit) alors que l'alim à découpage délivre en permanence des séquences de burst à 150KHz (période de 6.4 µs) mais d'amplitude relativement faible (max 8.6mVpp). C'est la situation que les alims à découpage de ce type "aiment" le moins avec très peu de courant consommé.
- l'alim à découpage ne pollue que très peu la source ( max de 2.2mVpp).

(posts à suivre)...


IP archivée