Je cherche à appliquer un schéma de référence d'une datasheet pour effectuer un circuit de régulation de tension 24V-12V, cf datasheet TP62932.
J'ai tout designé mais vient le moment de me pencher sur les capa de filtrage. Je sais qu'un régulateur chauffe, et que mes condo risquent également de chauffer. Mais au delà de la chaleur générée, comment choisir mes condensateurs? Est-ce que les notions de courants de fuites, de courants de réjections, leur type (électrolytes d'alluminium, céramique) peuvent avoir un impact sur le bon fonctionnement du circuit, et aussi le % de précision par rapport à la T°C?
Bref, la datasheet a beau être un manuel d'utilisation, pour le choix des composants passif je m'arrache les cheveux pour être sur de ne commettre aucune boulette. Je vous partage mon montage, avec des condos bien sûrs à revoir en terme de technologie evidemment, en espérant avoir été assez clair
Moi, ce serait plutôt sur la détermination de la valeur de l'inductance et sur le choix de sa technologie que je m'arracherais les cheveux si (par malheur) je devais faire un convertisseur de tension.
Le composant principal de la conversion de tension est une inductance que l'on charge, et que l'on décharge en courant.
Inductance → charge en courant
condensateur → charge en tension
Sa valeur dépend du courant de service prévu et le rendement dépend de ce choix.
Un composant magnétique, sauf s'il est constitué d'un bobinage dans l'air, se sature.
Point délicat : plus le courant de service est élevé, plus l'inductance doit être faible sinon il y a saturation magnétique.
Conseil : Linear Technologie a "dans le temps" sorti un simulateur adapté a ses composants pour convertisseur : LTPowerCad.
Devant le succès rencontré, il a fait évoluer ce simulateur qui est devenu le très connu LtSpice.
Linear Technologie a été depuis absorbé par Analog devices.
Ce logiciel est super bien fait, un grand nombre d'exemples est fourni et on comprend ce qu'il se passe.
Ma version était sur CDRom sous Windows 3.1, il existe une plus récente
Consulter aussi les notes d'application (AN) sur ce même site.
Pour l'inductance, je me suis intéressé aux formules de la datasheet et aux conseils présents. Comme le schéma de la datasheet semble fiable et que j'ai fonctionné avec Webbench pour dimensionner le circuit, je pense que le tout peut tenir la route sans forcément passer par la simulation (pour l'inductance et le CI). Là où ça peut bloquer et ou la simulation serait utile ce serait sur les filtres et je rejoins votre opinion sur l'utilisation d'un outil type LTSpice.
Pour l'avoir utilisé de nombreuses fois le Webench Ti est très fiable. Tous les problèmes sur lesquels je suis intervenus étaient causés par le non respect des consignes d'implantation ou le non respect de la qualité des composants notamment l'inductance dont la qualité est très variable en fonction du constructeur.
pour satisfaire la contrainte du courant Iripple (='ondulation de courant') faute d'expérience et sous la contrainte ......Pour C2 et C8 je tenterai le coup avec ces condensateurs TDK (cf courbe en page 7/23)
Justement il y a les notes d'application qui traitent du sujet...........
J'ai dis ce que je savais et surtout ce que je savais "pas très bien" sur l'inductance.
Pour le filtrage il faut tenir compte de la fréquence de hachage de la bête.
Condensateur de fortes valeurs pour filtrer les fréquences basses : a mon humble avis le mieux c'est les tantales.
Condensateur de faibles valeurs pour filtrer le bruit des fréquences élevées : a mon humble avis le mieux c'est les céramiques.
Ah non, j'ai testé LTspice avec wine sur Linux, wine et LTspice m'ont gonflé.
Je préfère de loin NGspice en mode console (même pas avec l'interface Kicad ⇾ ne fait que servir d'interface à NGspice) et fichier de description fait à la main.
Je sais, je suis un vieux dinosaure, mais une interface graphique ne peux pas être aussi efficace qu'un langage de script, même rudimentaire comme celui de spice.
Ce n'est que mon avis, mais avec le filtrage je pense que tu fais des nœuds au cerveau inutilement.
Il y a aussi les "bestiolles" de MuRata comme les BLM, mais pas que, il y a d'autres références.
Ce sont des "choses" qui se câblent en série.
Qui présentent une résistance en courant continu très faible
Qui présentent en alternatif "un duo" Résistance/inductance série de plusieurs centaines d'ohms et une capa parrallèle.
C'est très efficace.
Il existe plusieurs références et modèles selon le domaine de fréquence que l'on veut filtrer.
Ce n'était pas donné, je n'en mettais pas sur les produits destinés à être commercialisé, j'en mettais sur les cartes de tests offertes ou prêtées aux clients.
Fournisseur : Radio Spares.
En série, 1 RL de type BLM de Murata
+
En paralléle, 1 condo céramique de petites valeur, efficace en HF
+
En paralléle, 1 condo tantale de grosse valeur, efficace en BF.
Pour info : au message #5 je n'ai pas répondu au titre du fil mais au cas particulier des condensateurs C2 et C8 (que je ne considère pas comme condensateurs de découplage ) , condensateurs pour lesquels le schéma attire l'attention sur la valeur du courant d'ondulation (Iripple)
Ces valeurs je les ai calculé par rapport au courant minimum que devrait supporter mes condensateurs, d'après la datasheet du TPS (cf formule page 32)
C'est vrai que je trouve cette valeur 800mA, dans le cas de mon convertisseur Buck élevée, et donc me questionne sur le type de condensateurs à utiliser... Car même si la datasheet me fourni une référence, comme ceux de chez TDK pour une application qui ressemble à la mienne, représente-t-elle la meilleure option?
En terme de performance de filtration? Possible, après tout, ces critères sont faciles à valider
Pour la dissipation de température? Même si un condo tolère +155°C, on ne parle pas de dissipation, et comme je souhaite dissiper efficacement mais que je ne peux pas tout prévoir, sortir des recommandations de la datasheet signifierait prendre un risque sur la performance (rendement) de mon circuit..
Qu'est ce qui peut bien différencier la qualité d'une inductance entre 2 constructeurs si on compare les données des datasheet? Il y a anguille sous roche? Certains constructeurs sont à éviter pour un type précis de composants (par exemple des bobines blindées ou non blindées sont davantage problématiques chez certains fournisseurs/constructeurs?)
C'est fort possible mais je suis un novice donc je veux comprendre et perdre du temps maintenant pour comprendre et agir efficacement en terme de filtration et de dissipation, tout en prenant en compte le comportement de mes composants dans les différents états du système, la simulation pour sortir des recommandations (type composants) de la datasheet semble coller! Mais je ne perdrai pas trop de temps dessus non plus
J'ai pris ce type de capa car je connais leur qualité et leur robustesse en terme de T°C et de courant limite, mais je sais qu'il existe plein d'autres type de condensateurs..
Je ne vous demande pas de faire mon travail mais, ces condensateurs de chez TDK sont LA bonne option? Ou existe-t-il mieux dans mon cas d'application?
je pense que la référence TDK que j'ai indiqueé au message #5 est UNE bonne option pour C2 et C8 au vu de la contrainte sur Iripple mentionnée en commentaire en rouge sur le schéma
Très bien merci beaucoup, savez-vous pourquoi les infos liées au Iripple ne sont pas présentes sur des capa en céramique? Peut-on calculer IrpMax pour une capa en céramique avec une formule?
Typiquement, ce sur composant : C3216X5R1V226M160AC il est simplement indiqué :
Low self-heating value and high resistance to ripple on account of the low ESR.
savez-vous pourquoi les infos liées au Iripple ne sont pas présentes sur des capa en céramique? Peut-on calculer IrpMax pour une capa en céramique avec une formule?
Pour moi c'est un effet de l'évolution de la technologie au fil du temps....
Pendant longtemps les condensateurs céramiques multicouches (MLCC) étaient cantonnés à des capacités inférieures au µF
Il était donc impensable de les utiliser comme pour C2 et C8, les électrolytiques étaient la seule technologie envisageable , d'où la présence d'une information sur le Iripple maxi dans certaines data sheet vu l'usage de courant de ces condensateurs.
Aiujourd'hui tu peux envisager pour C2 et C8 d'utiliser des céramiques multicouches 15µF 25V mais les fabricants semblent ne pas avoir encore caractérisé (par des mesures) leur Iripple maxi. Le fabricant se borne à dire "Echauffement faible et haute résistance aux ondulations en raison de la faible ESR"
Un nouvel usage des MLCC amènera sans doute certains fabricants à compléter la caractérisation de leurs condensateurs
aucune formule, ça se détermine il me semble par des tests d'endurance de condensateurs exposés à des ondulation de courant croissantes
Je n'ai la réponse précise, cela dépasse mes compétences. Les caractéristiques que citent TI sont les critères de base. Quand le bureau d'études propose le composant, le financier voit rouleau 2500 pièces x 1.2€ et le bureau doit justifier pourquoi il ne prend pas le rouleau de seulement 2000 pièces x 0,30€ avec ces même critères de base. En général sur le composant à bas prix le fabricant ne s'étend pas sur les paramètres qualitatifs facteur k, core loss ou réponse en fonction en température. Ti cite 12µH Bourns, c'est un fabricant qui donne des paramètres de qualité sur ses composants.
Donc même si certaines informations manques, et que des MLCC sont recommandés par la datasheet pour des applications de filtrage sur des circuits comme le mien, j'ai feu vert?
Ok mais est-ce qu'il y a une "hiérarchie", une réputation des constructeurs d'un point de vu fiabilité et précision des composants? Et dans mon capa concernant les inductances? Je suis parti sur une bobine de chez Wurth : Inductances de puissance - CMS WE-XHMI SMD 8080 10.0uH 5.8A 20mOhms
Ce produit ainsi que les caractéristiques sont précises donc je ne me pose pas trop de question sur la qualité du produit, mais est-ce que certains constructeurs sont à "éviter" pour certains type d'applications?
Désolé d'être embêtant mais je ne m'étais jamais posé la question de la fiabilité d'un composant par rapport à un fournisseur..
Ce n'est pas la fiabilité qui est en cause mais la qualité intrinsèque du composant. Je ne sais pas quel paramètre est particulièrement important dans cette utilisation. Le Webench vous donne la liste des composants qui sont en général faciles à trouver. Vous pouvez personnaliser les résultats pour diverses raisons par ex la fréquence de découpage interagit avec d'autres circuits ou engendre des sifflements audibles et la liste des composants se met à jour. La carte proto ne présente jamais de problème car les composants sont commandés par pochette d'une dizaine de pièces d'après les bulletins d'application mais lorsque le proto est validé c'est toujours tentant de gagner quelques centaines d'euros sur un rouleau de 10000 pièces.
Salut.
Ma première remarque : le TPS62933 supporte 30V sur VIN. Une batterie plomb en charge monte à 28.5V. A la moindre surtension, adieu TPS62933.
Pour ma part je choisirais un LM2596, qui supporte 40V.
Ma deuxième remarque : il est très facile d'intégrer un module tout fait sur un PCB, et le module sera moins cher que la somme des composants au détail :
4 broches à souder et hop ...
Pourquoi se prendre la tête ? L'alim à découpage est un boulot de spécialiste.
