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Calcul de la dissipation thermique d'un pont de diode

F
fred250
Compagnon
8 Mai 2007
3 043
Vienne Isére 38
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonsoir,

Je suis en train de faire l'alim pour ma cnc mais je n'arrive pas a calculer la dissipation thermique de mon pont de diode pour savoir si j'ai besoins d'un radiateur.
J'ai bien trouver des formules mais la datasheet que j'ai en version papier n'a pas l'air de donner toutes les infos qu'il faudrait et impossible de la trouvé sur le net.

Si quelqu'un pouvais m'éclairer ça m'aiderait bien :wink:
Le pont de diode sera alimenter directement en 230V et passera je pense 10A maximum en continue, les servos (4 moteurs 260 dc 5A) ne seront certainement jamais a fond tous en même temps, compter 20A pour être large.
Je vous joint un scan de la datasheet en pièce jointe.

Merci Voir la pièce jointe SCAN datasheet skbe 60001.pdf
 
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A
Anonymous
Guest
Bonsoir, :-D

La résistance interne des diodes est nulle au delà de la tension de seuil, la puissance dissipée dans la diode est V seuil x courant efficace (calculer sur une période)

Avec 20 A de courant efficace avec une chute tension de 0,7 V dans ce cas la dissipation du pont de diode est de l'ordre de 14 W.

Si ça peut t' aider à avancer :wink:

Alproc :drinkers:
 
jcma
jcma
Compagnon
2 Novembre 2008
1 658
Mulhouse - Haut-Rhin
Bonsoir,

alproc, pont de diode = deux diode conductrices en meme temps -> Puissance a dissiper = 28W

La puissance a dissiper = (Temperature de jonction - Temperature ambiante) / (Somme des resistances thermiques)

La temperature de jonction doit etre inferieure a la temperature de jonction maxi du composant (150° dans ton cas).
Pour la temperature ambiante prendre le cas le plus deffavorable (Par exemple 50°).
La resistance thermique de ton composant sans radiateur externe est de 2.4°C/W (Jonction- boitier) + 0.15°C/W (Boitier-Radiateur du pont de diode) = 2.55°C/W.

28 = (Tj - 50)/2.55 -> Tj = 121.4°C < 150° : pas besoin de radiateur mais c'est chaud.

@+
Jean-Charles
 
F
fred250
Compagnon
8 Mai 2007
3 043
Vienne Isére 38
  • Auteur de la discussion
  • #4
Merci a vous deux :wink:
Donc je vais prévoir un petit radiateur quand même, ça ne mange pas de pain même si il y a peut de chance que je tire 20A de façon continue.
 
A
Anonymous
Guest
Bonjour, :-D

+1 jcma, effectivement comme quoi il faut toujours se relire :wink:

A+

Alproc :drinkers:
 
horsot
horsot
Compagnon
28 Mai 2009
768
Toulouse
Tien ça me rappelle quelque chose...

Tout d'abord, je pense que le but de ce pont est d'avoir une tension "continue" en sortie et donc est filtrée par un condensateur?

Si tel est le cas, le pont ne verra pas de courant continue circuler dans lui, mais juste des impulsions de courants correspondants aux extrémums de tension secteur. En effet les diodes dans le pont ne sont passantes que lorsque la tension aux bornes de la capa de sortie est inférieure à la tension redessée (- 2 fois la tension de seuil => négligeable).

Aller je vais lancer une petite simulation pour illustrer tout ceci

Xavier
 
F
fred250
Compagnon
8 Mai 2007
3 043
Vienne Isére 38
  • Auteur de la discussion
  • #7
Oui a la sortie du pont je met quatre gros condo 4700µf 450V et peut être quelques plus petit comme on me l'avait conseiller.
 
horsot
horsot
Compagnon
28 Mai 2009
768
Toulouse
fred250 a dit:
Oui a la sortie du pont je met quatre gros condo 4700µf 450V et peut être quelques plus petit comme on me l'avait conseiller.
Je t'ai fait une simulation de ton "circuit", le ripple est d'un peu moins de 10V pour 20A.

ATTENTION, 240V efficace du secteur => 340V continu une fois redressé filtré (le fameux racine(2) pour un sinus). Tes moteurs sont à 260V CC?

Contrairement à l'idée reçue, la tension de seuil des diodes dépend du courant par la relation Idiode = Is exp(Vdiode/(2*N*Ut)). Il faut ajouter à ça la résistance série de la diode (en général principalement dût au contact silicium/métal), 8m Ohm, qui n'est pas négligeable pour des pulses à plus de 200A.

Pour la simu, j'ai du "fabriquer" un modèle grossier de diode à partir des (pauvres) données de la datasheet. Pour la simu de puissance, que j'ai volontairement enlevé car le résultat me semblait hors de propos (moyenne à 90W pour la dissipation il faut plus de données du composant, une courbe Vdiode en fonction de Idiode serait parfait...).

Je suis pour l'approche modulaire et a ta place je mettrai un pont par moteur.

Xavier

Voici les simulations SPICE :

simu_pont.png


schema.png
 
F
fred250
Compagnon
8 Mai 2007
3 043
Vienne Isére 38
  • Auteur de la discussion
  • #9
Merci, oui les moteur sont des 260V cc a aimant permanent mais ça ne pose pas de problèmes, la carte de commande me permet de régler la tensions et courant maxi envoyer a mes moteurs.
 
A
Anonymous
Guest
Rebonjour, :-D

Il y a quelques chose qui m' échappe : comment on peut en ayant un besoin d' alimentation de 4 moteurs en 5A se retrouver avec des pointes de courant supérieur à 200 A :shock:

Expliquez moi svp

A+

Alproc :drinkers:
 
horsot
horsot
Compagnon
28 Mai 2009
768
Toulouse
alproc a dit:
Rebonjour, :-D

Il y a quelques chose qui m' échappe : comment on peut en ayant un besoin d' alimentation de 4 moteurs en 5A se retrouver avec des pointes de courant supérieur à 200 A :shock:

Expliquez moi svp

A+

Alproc :drinkers:
On va faire une analogie, le réseau EDF c'est comme l'océan : il fluctue.
Les capas sont un grand réservoir dans l'eau dont le haut correspond au niveau de la marée haute et le bas celle de la marrée basse. Ce réservoir est pourvu d'un énorme l'orifice de remplissage (grand de sa hauteur) avec un clapet anti-retour (les diodes) qui l'empêche de se vider dans l'océan. Les moteurs sont une pompe qui vient vider ce réservoir de son eau.

Lorsque le niveau de la marée est plus basse que celle du réservoir, le réservoir voit son niveau baisser à cause de la pompe... attendant que la marée monte au dessus de son niveau d'eau interne pour se reremplir. Cette quantité d'eau apporté par la marée haute est égale à ce qu'a extrait la pompe mais en un temps beaucoup plus court.

On sent bien que le clapet est passant très peu de temps et que le débit d'eau doit être énorme par rapport au débit de la pompe. Je vous laisse faire l'analogie inverse!

Il est intéressante de remarquer que pour une quantité d'eau extraite donnée, plus le réservoir est grand moins son niveau baissera. Donc moins de temps le clapet sera ouvert pour son re-remplissage, donc plus le débit "instantané" de remplissage sera grand.

C'est ok?

Xavier
 
F
Foxtrot
Compagnon
18 Février 2008
1 045
Ath (BE)
Fred, j'espère que tu as pensé à un transfo d'isolation. :wink:

Chez Farnell, pour 4700µf /400V, c'est déjà 84€ hors TVA. Donc en 450V?????
Et en prenant 2 x 2 de 200v en série c'est encore plus cher...
 
A
Anonymous
Guest
Bonsoir, :-D

horsot a dit:
C'est ok? Xavier
Euh non j' ai le mal de mer :rirecla:

Certes le raisonnement tient la route sur le plan énergétique mais ça ne répond pas à ma question :shock: d' autant plus que les besoins en sorties sont connus.

On parle d' une alimentation toute simple mainte fois décrite dans nombre d' ouvrage type Elektor pour n' en citer qu' un, et j' ai l' impression qu' on va se retrouver à la sortie avec une alimentation énorme :wink:

Foxtrot : pourquoi un transo d' isolation :?:

Je suis peut être plus dans le coup :roll:

Alproc :drinkers:
 
f6bqi
f6bqi
Compagnon
26 Septembre 2008
798
FR-81150
Mettre le secteur au travers d'une diode sur le 0V qui peut être relié à la masse mécanique ça vas être chaud même très chaud. Donc transfo obligatoire et pour la puissance 260V * 5A = 1.3KW fois 4 moteurs soit ~6KW pour le transfo (belle bête)
On commence à faire dans le gros
Michel
 
La dernière réponse à ce sujet date de plus de 6 mois
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