Circuit LC pour conversion PWM > DC

[Prince_silk]

Bonsoir,
Mon problème est "simple", mais n'étant pas un grand spécialiste en matière d'électronique, je préfère me renseigner avant de faire n'importe quoi avec mes vagues notions dans ce domaine:

J'ai récemment acquis une alimentation 48v 20a, et souhaitant avoir la possibilité de faire varier la tension dans le circuit qu'elle alimente, j'y ai adjoint un variateur par modulation de largeur d'impulsion (PWM).

Bien sur le problème qui se pose c'est que le variateur n'abaisse pas la tension, il ne fait que la hacher, donc mon circuit reçoit des impulsions à 48v, ce qui n'est pas forcément super pour lui (le fait que l'un des composants ait claqué ce matin n'est pas étrangé à cette conclusion).

Donc mon idée serait de lisser la tension à la sortie du variateur, histoire que mon 48v d'un 15 millième de seconde sur deux devienne un 24v de chaque 15 millième de seconde...
Je pensais à un circuit LC, mais comment choisir le self et le condensateur? Il faudra qu'ils puissent supporter 1000w (20a dans le self, j'imagine qu'il ne faut pas n'importe lequel), mais aussi que le condensateur ne risque pas "d'accumuler une tension" excédant les 48v. Faudra t'il prévoir un système qui shuntera le condensateur lorsque celui ci arrivera à une tension de 48v?

Bref je suis un amateur qui a besoin d'aide ^^'

Merci beaucoup!


Ci dessous les référence de l'alim et du variateur

Alim: https://fr.aliexpress.com/item/Smux...y-Driver-Transformer-Adapter/32859105720.html

Variateur: https://fr.aliexpress.com/item/DC-9...r-Speed-Regulator-Controller/32619080718.html

 

[Dudulle]

Bonjour

Ce n'est pas possible avec un simple circuit passif, car la tension dépendrai de la charge. Il faut plutôt passer par un convertisseur à découpage.
C'est pour alimenter quoi ?

 

[Earthwalker]

Bonjour,
De quel type est votre alim (48v / 20A) ? à transformateur ou à découpage ?
Quel genre de charge alimentez vous ?

 

[FB29]

Bonjour,

faire varier la tension dans le circuit qu'elle alimente

Cela revient à refaire, probablement en moins bien, ce qui est déjà fait dans l'alimentation ...

Je vois qu'il y a une possibilité d'ajustement de la tension par potentiomètre à l'arrière de l'alimentation ... en modifiant la chaîne de résistances on peut peut être descendre jusqu'à 24 V ...

Mais il faut relever un minimum de schéma puis dessouder et ressouder des composants ... et c'est sans aucune garantie que cela fonctionne ... l'alimentation peut ne pas survivre ...

Il faut aussi observer toutes les règles de prudence lors des manipulations et ne pas s'approcher d'éléments sous-tension ... car l'alimentation une fois ouverte il y a de nombreux points au potentiel du réseau, de même que des condensateurs peuvent rester chargés pendant longtemps et présenter un danger mortel pour le manipulateur ...

Attendons d'autres avis ...

Cordialement,
FB29

PS: plus simple => tu remplaces ton alimentation par une 24 V 20A ... pour 24 € FdP inclus par exemple ... ou disponible en France pour 43€ FdP inclus ..

 

[Prince_silk]

Bonjour

Ce n'est pas possible avec un simple circuit passif, car la tension dépendrai de la charge. Il faut plutôt passer par un convertisseur à découpage.
C'est pour alimenter quoi ?

Je croyais que le variateur que j'utilise était un convertisseur à découpage. La référence est dans mon message.
Il s'agit d'alimenter un circuit de chauffage à induction, dont la charge varie de 3 à 20 ampères selon la quantité, la nature et la température du métal que j'y fais chauffer. Ça fluctue énormément.

Bonjour,
De quel type est votre alim (48v / 20A) ? à transformateur ou à découpage ?
Quel genre de charge alimentez vous ?

La référence de l'alim est dans mon message, c'est une alim à découpage.

Bonjour,


Cela revient à refaire, probablement en moins bien, ce qui est déjà fait dans l'alimentation ...

Je vois qu'il y a une possibilité d'ajustement de la tension par potentiomètre à l'arrière de l'alimentation ... en modifiant la chaîne de résistances on peut peut être descendre jusqu'à 24 V ...

Mais il faut relever un minimum de schéma puis dessouder et ressouder des composants ... et c'est sans aucune garantie que cela fonctionne ... l'alimentation peut ne pas survivre ...

Il faut aussi observer toutes les règles de prudence lors des manipulations et ne pas s'approcher d'éléments sous-tension ... car l'alimentation une fois ouverte il y a de nombreux points au potentiel du réseau, de même que des condensateurs peuvent rester chargés pendant longtemps et présenter un danger mortel pour le manipulateur ...

Attendons d'autres avis ...

Cordialement,
FB29

PS: plus simple => tu remplaces ton alimentation par une 24 V 20A ... pour 24 € FdP inclus par exemple ... ou disponible en France pour 43€ FdP inclus ..

Pour résumer:
Le circuit que j'alimente tolère une tension maximum de 48v et une puissance de 1000w.

La charge qu'il pompe varie de 3 à 20a et fluctue pendant l'utilisation.

Ne souhaitant pas risquer un claquage des composants au démarrage je souhaite pouvoir le démarrer à 24v, puis monter la tension jusqu'à 36/40v, en gardant la possibilité de l'alimenter en 48v que pour un court boost, car malgré le refroidissement de mon circuit il cramerait si je le mettais en 48v permanent.

Merci

 

[Earthwalker]

Il faudrait voir quelle est la variation possible en jouant sur la résistance ajustable (vis sur le dessus) dans un premier temps.

si la variation est suffisante pour votre usage , vous pourriez remplacer cette résistance ajustable par un potentiomètre déporté.

 

[Dudulle]

Il faudrait préciser comment fonctionne ce chauffage à induction (je ne connais pas cet appareil) , mais à mon avis il faut simplement ajouter une diode de roue libre aux bornes de ce chauffage, c'est une obligation si on alimente une charge inductive avec un signal haché : A chaque fois que l'alim retombe à 0V la bobine libère un pic très bref, mais d'une tension bien supérieure à l'alim.
Il faudrait vérifier si il y en a déjà une dans le convertisseur PWM, et si elle n'est pas grillée. Si tu en as la possibilité ce serait intéressant de mesurer la tension aux bornes du chauffage avec un oscillo.

 

[HenriIV]

Salut,

Le hacheur que tu as acheté est fait pour aller sur un moteur dont le bobinage sert d'inductance.
Dans ton cas il faut rajouter une inductance en série avec la charge. A 15kHz de frequence de decoupage il faut une inductance d'un millihenry minimum et qui tienne 20A. Quelques millihenrys seraient parfaits. Qu'as-tu sous la main?

H4

 

[Prince_silk]

Il faudrait voir quelle est la variation possible en jouant sur la résistance ajustable (vis sur le dessus) dans un premier temps. Voir la pièce jointe 403112

si la variation est suffisante pour votre usage , vous pourriez remplacer cette résistance ajustable par un potentiomètre déporté.

Le potentiomètre d'ajustement me permet de varier de +/- 2v la sortie, pas vraiment utile dans mon cas hélas.

Salut,

Le hacheur que tu as acheté est fait pour aller sur un moteur dont le bobinage sert d'inductance.
Dans ton cas il faut rajouter une inductance en série avec la charge. A 15kHz de frequence de decoupage il faut une inductance d'un millihenry minimum et qui tienne 20A. Quelques millihenrys seraient parfaits. Qu'as-tu sous la main?

H4

Concernant le lissage par LC, j'imaginais un self de 1mH-20A (mais je devrais pouvoir trouver plus) et un condensateur 50V de 2 ou 3 uF. Je pensais également ajouter un transil 48v pour éviter que le condensateur surcharge le circuit.

C'était mon idée de base, mais cela me semble trop simple et dans ces cas là je pars du principe que c'est moi qui n'est pas une vision correcte du problème ^^'

 

[Dudulle]

Le chauffage par induction est il prévu pour fonctionner avec du PWM ? As tu un lien vers le produit ?

 

[Prince_silk]

Le chauffage par induction est il prévu pour fonctionner avec du PWM ? As tu un lien vers le produit ?

Justement non, d'où la nécessité d'un lissage :(

 

[Prince_silk]

Voici la référence du circuit d'induction:
https://www.amazon.fr/gp/product/B01N478555/

 

[HenriIV]

Salut,

Ton schéma est OK, tu peux virer la transil qui ne sert pas à grand'chose et mettre en revanche un condensateur beaucoup plus gros - si tu as 63V/1000µF ou au-dessus ça sera nettement plus approprié.

H4

 

[Prince_silk]

Merci beaucoup!
Juste une question, la bobine d'inductance ne risque pas de "surcharger" le condensateur si ce dernier est à vide, au risque qu'il balance plus de 48v dans le circuit (même si effectivement le condensateur n'est jamais à vide puisque en permanence relié au circuit)?
La transil était juste là en sécurité, comme une soupape, mais je suis peut être un peu parano :p

 

[HenriIV]

Non absolument pas l'inductance limite justement le courant. Si les calculs ne te font pas trop mal à la tête le principe de fonctionnement est expliqué en détail ici:
https://fr.wikipedia.org/wiki/Convertisseur_Buck

H4

 

[Prince_silk]

Je te crois sur parole, je suis bien incapable de lire les équations présentées sur le wiki!

 

[midodiy]

Je vois qu'il y a une possibilité d'ajustement de la tension par potentiomètre à l'arrière de l'alimentation ... en modifiant la chaîne de résistances on peut peut être descendre jusqu'à 24 V ...

C'est la meilleure solution! Il faut relever le schema autour de cet ajustable...
Sinon c'est vrai que ajouter un pwm +LC, on en revient à un convertisseur buck(abaisseur de tension), la self va etre compliqué à mettre au point vue que la moyenne du courant qui passe dedans n'est pas nulle, il faut un entrefer. Et vue la frequence de decoupage(pwm) noyau ferrite. Donc pas de tore, un EI ou double E.
Pour 20A, j'aurais du mal à realiser cela mais peut etre que pour d'autre, c'est simple, je suivrai ce post avec interet...

 

[Prince_silk]

Merci pour vos conseils!
La modification de l'alim elle même est très tentante, mais je ne pense pas en être capable. Il faudrait déjà avoir son schéma technique, et rien que ça ce n'est pas gagné!

Pour l'ajout d'un LC , après quelques recherches, j'ai réussi à trouver ce self:

https://fr.aliexpress.com/item/47MM...ve-Inverter-Output-AC-Filter/32850935240.html

Il semble correspondre à mon schéma (1mH 20A)
Les condensateurs chimiques 63v 1000uF sont heureusement beaucoup plus facile à trouver eux! Je penses en mettre 2 en parallèle plutôt qu'un seul 2000uF.

En ajoutant une plaque de montage j'aurai un circuit (3 composants, ça m'écorche les doigts d'appeler ça un circuit mais bon) de lissage pour une petite vingtaine d'euros...

Ca me semble trop simple, et pourtant...

 

[Charly 57]

Salut,

Ton schéma est OK, tu peux virer la transil qui ne sert pas à grand'chose et mettre en revanche un condensateur beaucoup plus gros - si tu as 63V/1000µF ou au-dessus ça sera nettement plus approprié.

H4

Bonjour

Pour avoir une tension de sortie bien lissée, il faut mettre un condensateur 1000 micro farads par ampère.
Pour ton alim de 20 ampères, çà donne 20 000 uF /60 volts.

 

[FB29]

Bonjour,

1000 micro farads par ampère

... pour du 50 Hz ... à 15 kHz cela donne 3 μF par ampère ...

Cordialement,
FB29

 

[HenriIV]

Salut,

Avec 1mH et 1mF la fréquence propre du filtre est 159Hz soit environ 100 fois moins que la fréquence de découpage, ça devrait donc être sufffisant.
L'oscillation de tension devrait être de l'ordre du millivolt en sortie avec un courant efficace dans la capa de l'ordre de la centaine de milliampère.

@+