Salut a tous !
 
S'il y a des gens spécialistes dans les convertisseurs AC/DC j'éspère qu'ils pourront m'éclairer !
 
Je cherche a faire un convertisseur 230VAC / 12VDC - 5A (60W) avec un rendement élevé, plus de 90% si possible. Ceci sur une plage assez large, puisque ca serait entre 10W et 40W de consomation.
 
Peut etre que je reve, et que c'est difficile voir iréalisable? Mais je pense que 90% ca l'est...
 
Je souhaiterais savoir dans quelle direction me lancer. Je connais les convertisseurs de chez PowerIntegration, les familles TopSwitch. L'avantage c'est le soft design, ca reduit le temps de developpement et jai besoins de moins de connaissance que de tout faire a la main.
Par contre dans le design que j'ai actuellement je n'ai que 83-84% de rendement estimé.
 
J'ai aussi regardé ou sont les pertes principales dans ces alims : le transi de decoupage au primaire, la cellule de clamp pour eviter d'eclater ce transistor et la diode de redressement au secondaire. C'est de la que j'ai pensé que cette diode devrait etre remplacée par un transistor, un regulateur synchrone en fait ! Ca existe, les alim de portable Dell en sont ! Je n'ai rien trouvé de concluant sur les composants qui sont dessus (controller), aucune reference. Mais au secondaire c'est bien un mosfet et non une diode !
 
Quelqu'un connait les convertisseurs AC/DC synchrone ? De la doc ? Des idées ? Je reve ?
 
Quelqu'un pense qu'avec un TopSwitch on peut arriver a 90% de rendement ?
 
D'avance merci a ceux qui sauront m'éclairer !    
 
A+++

hello
cela me parait difficile malheureusement, à caude d'un parametre, l'isolation galvanique!
tu dois isoler le primaire du secondaire, point de vue sécurité et donc cela engendre des pertes "de fer" dues au champ magnétiques, perte cuivre, perte de courant de foucault. en général cela te fait perdre entre 10 et 15% de rendement direct.
 
donc atteindre 90% de rendement avec isolation, cela sera difficile. de toute maniere meme sans isolatio, c est difficile....j'ai mis au point une alimentation 18 à 150v d'une traite et qui sors 15v @ 5A en sortie.
le meilleur rendement obtenu est de 85% mais cela dépends de pas mal de parametres, diode de récupération, perte dans le mos et surtout inductance (pareil, perte cuivre, saturation du noyau, fréquence, etc....)
 
sinon oriente toi sur des modules Vicor qui sont maitres en la matiere...
edit: apres lecture de leurs doc, leurs converts Vipac ont un rendement de 80% donc....
 
et en fait quand tu y penses, riens que le pont de diodes te fait perdre du rendement car les diodes ont une perte alors...

il faut un transfo torique pour limiter les pertes , mais meme avec un torique ça va etre chaud ^^

ça dépends, le torique ne permets pas d'utiliser d'entrefer pour le flux de magnétisation, donc peu employé en convert DC/DC (de plus le noyau n est pas du tout adapté à la fréquence, ferite, poudre de fer etc...)

Pas trop d'accord avec toi Gen sur l'histoire du tore ! En spatial, les circuits à entrefer sont interdit, les circuits magnétiques doivent être fermés et sans fuites. Pour éviter de déplacer le satellite de son orbit. Le tore est quasi obligatoire ! En général, à poudre de fer.
 
J'ai conçus des alims DC/DC de type flyback, avec des tores ! On tourné entre 200 et 300 KHz, on obtenais des rendements de l'ordre de 70% sur un multi sortie (6 sorties) de 50W. Et on pouvait faire mieux en rendement, car les composants en spatial sont d'anciennes génération, notamment les diodes et les mos !!
 
Sur les amplis audio pour voiture, les alims sont à base de tores !
 
En industrie, on le fait peu car complexe et couteux à bobiner à la machine. En spatial, c'était à la main !!

on utilise aussi le torique en audio car il ont une bande passante et lineratier audio bcp plus grande et preçise que les tole EI  sans se ruiner ^^
 
et en effet les ampli de voiture on un convertisseur DC/DC  avec un transfo torique  
 
donc je ne vois pas pkoi le torique n'est pas adapter ?? il ont une bande de frequençe plus large donc ??? a moins que tu te soit mal expliquer !

oui mais je parle du transfo torique (j ai précisé le matériaux), pas de la forme de tore qui est effectivement farfaite (ce que j ai utilisé pour mon alim aussi, un tore 58310 AL de 90 perméabilité 125) et qui ne permet pas le controle d'un entrefer comme un pot E etc
 
pour les amplis audios de voiture, le convertisseur DCDC utilise peut etre un torique mais a quelle fréquence de découpage? encore une fois, je parle du matériaux du noyau et pas de la forme

ok pour le materieaux je sais pas
 
mais j'ai utiliser deux bete transfo torique 2*115V primaire 2*10V secondaire pour faire des transfo de sortie audio sur un ampli a lampe et ça fonctionne tres tres bien  il me fait un beaux 10hz -32khz nikel sans deformation ( a l'oscillo) et a l'ecoute il est vachement meilleure que un hammond et un lundhal !! qui coute quand meme 5* plus !!
 
mais je ne sais pas quelle matiere du tore y as rien d'indiquer concernant la matiere !!!

le tore est en fer doux en général.
mais un étage de sortie a lampes n'est pas une alim à découpage

Merci a tous pour vos réponses !  
 
C'est sympa. On va essayer de rester orienté pratique et sur le sujet des convertisseurs AC/DC (ou DC/DC iso galvanique vu que la premiere chose qu'on fait au courant alternatif c'est de le redresser...)
 
Pour repondre a gen, oui je suis peut etre optimiste avec mes 90%. Mais c'est un objectif, jvais rester plus general en disant que j'ai envie d'un convertisseur DC/DC avec le plus haut rendement possible.  
 
D'ailleurs chez Power Integrations ils presente un design qui a ~90% de rendement entre 25-100% de charge (mais sur 24VDC out) :
http://www.powerint.com/PDFFiles/di144.pdf  
 
Ensuite voila les endroits qui represente la majoritée des pertes :
 
- transistor de decoupage primaire
- cellule "clamp" au primaire (pour sauver la vie au transistor lol)
- transformateur
- diode de redressement secondaire
 
 
Voici un peu mon "cahier des charges" :
 
- le cout passe apres l'efficacité
- pas d'imperatifs genre bobinage industriel vu que tout est fait a la main...
- composants trouvable en europe (c'est plus pratique)
 
Questions a repondre, dans l'ordre :
 
A la base il me faut une alim multi-output (12V, 5V, 3.3V) mais je pense que j'aurais plus de rendement de faire un AC/DC de 12V puis apres de faire (ou acheter) qqch qui me fait mes tensions comme une alim picoPSU (94% de rendement) vrai ?
 
Je vais surement partir sur un TopSwitch car je connais un peu et le soft de design m'aide bien. Pour le moment j'ai 83-84% de rendement estimé. Quelqu'un connait une famille de controlleurs (s'il n'y a pas le mosfet integré c'est pas un prob) qui a ce meme genre d'outil et plus de rendement ?
 
Quelqu'un connait les convertisseurs isolés galvaniquement mais qui sont synchrones ?  
J'ai cru voir un circuit qui se met au secondaire chez IRF (donc qui depend pas du controlleur primaire), jvais me docuementer...
Jvais aussi faire des mesures sur mon alim Dell (LiteOn en fait) qui est synchrone!)
 
Ca serait mieux de partir sur un tore que sur un noyau E ?
 
Bref ca fait pas mal de blabla et beaucop de questions, mais avec vos connaissances j'ai plus de chance de prendre des bonnes decisions que tout seul dans mon coin... et j'apprecie votre aide et toutes vos remarques.
 
Merci d'avance  

perso, j'aurais été tenté de ne pas mettre de transfo: on redresse directement, et on utilise un régulateur à découpage directement sur la tension du secteur redressée (il y a peut être des risques à utiliser une tension si grande, mais il y aura peu de pertes)
 
c'est le même système qui est utilisé dans les alimentations de laptops.

dans ton cahier des charges, il faut la plage de tension d entrée, c est elle qui dira si oui on non c est faisable en fonction de la tension de sortie
par exemple l'alim que j ai mise au point fais 18 à 150v avec 15v en sortie ce qui donne un raport entre 100% et 10%, c est le pourcentage de variation que peut faire le controleur à découpage.
mais c est pareil, vu que tu as besoin d une isolation galvanique, il faudra forcément un transfo.
comme dis précédement, les laptop travaillent avec une tension de départ en général de 19v (mais c est aussi a cause du chargeur batteries) une tension plus basse peut suffire.
apres une régulation buck synchrone donne un bon rendement (c est ce que j ai mis au point pour notre futur produit avec un rendement proche de 96% mais sans isolation.
mais il existe plusieurs topologies pour les tensions d entrées supérieures et inférieures, buck-boost synchrone et sepic.

Oui il me faut forcement un transfo vu que je dois avoir une iso galvanique.
 
En tension d'entrée le secteur; 230VAC nominal, soit 195-265VAC. (comme dit dans mon premier post)
 
J'aurais donc une convertisseur flyback, restera a voir si j'arrive a faire un synchrone (dans un deuxième temps).
 
Ce weekend j'ai fait queques mesures, avec du matos rudimentaire, donc il y a quelque % d'erreurs (au moins...)
 
1er cas :
 
AC/DC Dell :  
secondaire synchrone !
230V input / 19V output.  
49W input, 43w output => 88% de rendement (avec le long cable de sortie a son desavantage)
 
AC/DC TopSwitch homemade :  
secondaire standard (diode)
230V input / 12V output
25W input, 20W output => 80% de rendement (annoncé a 86 par le soft...)
 
Je crois que je vais donc faire comme ca :
 
AC/DC 230V => 12V Flyback puis 5V / 3.3V en buck synchrone