J. TEIXEIRA, "Les Alimentation à Découpage", stage de 2ième année, IUT de Tours, département GEII, avril-juin 2005.
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Fiche : [DATA274]
Titre : J. TEIXEIRA, Les Alimentation à Découpage, stage de 2ième année, IUT de Tours, département GEII, avril-juin 2005.
Cité dans : [DIV121] Liste des rapports de stages IUT, DEA, P2I EIT, stages de fin d'études, avril 2013.
Cité dans :[99DIV083] Liste des travaux écrits de Thierry LEQUEU, novembre 2019.
Auteur : José TEIXEIRA
Date : du lundi 4 avril 2005 au vendredi 18 juin 2005.
Stockage : Thierry LEQUEU
Responsable : David LAURENT
Lien : private/TEIXEIRA1.pdf - 2102 Ko, 53 pages.
Vers : Sommaire
Vers : Résumé
Vers : Abstract
Vers : Bibliographie
Vers : Tables des illustrations
Vers : Documentation des composants
Actuellement dans le monde industriel les alimentations à découpage sont devenues un enjeu important pour des petites entreprises. En effet dans toutes les applications de l’électronique il est nécessaire d’effectuer une alimentation. La méthode du découpage est devenue depuis l’avènement de l’électronique de puissance une méthode incontournable. La société ERPAC qui développe des process industriels doit donc faire face à ce problème car le développement de nouvelles applications passent par le développement d’alimentation à découpage. Je devais donc développer des alimentations à découpage dans un but pédagogique.
Dans un premier temps j’ai réalisé une alimentation à l’aide d’un Viper100A de chez STMicroelectronics. Ce projet m’a permis d’apprendre à utiliser le logiciel de CAO que je ne connaissais pas, mon maître de stage m’a appris à utiliser les fonctions spécifiques de ce logiciel de l’entreprise et de familiariser avec le choix des composants dans une alimentation Flyback. Lors de la réalisation de ce projet j’ai découvert toutes les difficultés liées à la réalisation de ces alimentations. En effet lors de test de la carte que j’ai effectué avec Monsieur Lequeu et Monsieur Lebunetel je me suis rendu compte de la complexité de la mise en œuvre de mon alimentation car nous étions en présence d’une panne qui n’était pas due à un mauvais schéma mais à un appareil défectueux. Ensuite j’ai développé un correcteur de facteur de puissance à l’aide du L6561 de la marque STMicroelectronics, pour effectuer le schéma électrique je me suis aidé de la note d’application de ce composant. Je n’ai pas pu réalisé cette carte car nous nous sommes recentrés sur une nouvelle alimentation à découpage. De plus nous avons donc cherché mon maître de stage et moi une nouvelle solution pour développer notre alimentation à découpage, j’ai commencé par chercher une solution avec un transistor séparé. J’ai trouvé une solution chez Infineon qui est le TDA16850-2, j’ai commencé à réaliser cette application mais la société Rutronics qui devait me fournir ce composant m’a appris que le produit était devenu obsolète. Je me suis donc entretenu avec un ingénieur de chez Rutronics et nous avons trouvé une solution dans la même marque qui est l’ICE3DS01. Cette solution est exclusivement réservée aux alimentations à découpage et elle est simple d’utilisation. J’ai réalisé le schéma électrique et le typon est en cours de réalisation.
Ce stage m’a permis d’apprendre de nouvelles méthodes de travail et de mieux connaître le monde de l’entreprise. J’ai énormément appris d’un point de vue technique grâce à mon maître de stage et je me suis enrichi de connaissances d’un point de vue des relations vis à vis des fournisseurs.
In order to valid my studies in the second year of DUT Génie Electrique et Informatique Industrielle in Tours, I did for eleven weeks an industrial training. I did my industrial training in the company ERPAC in La Guerche sur l’Aubois, which designs electronic solutions for industrial companies. The subject of my training consisted in studying and realising a power supplies. More and more applications use power supplies to supply the energy. This application is very important today for small company because this application is essential to running electronics systems.
Initially, I studied all solutions for theses applications, I was advised by Mr Lequeu to use a Viper100A. This component is made by STMicroelectronics. It is used in many industrial application. I realized this solution, unfortunately this application is only running in discontinuous mode. After this application I was developed a Power Factor Corrector. I advised by Mr Lebunetel to using a L6561, this component is a PWM controller. Power Factor Corrector is more and more important in industrial applications because today the standard imposes this application to reducing a electrical pollution. More over I was developed a new Power supply with PWM controller who is made by Infineon.
To conclude, the power supply using the Viper100A is good but its efficiency is less than the PWM controller made by Infineon. This training was a very good experience for me because I was understood the Power supply application.
1. Présentation de l’entreprise : 5
1.1 Historique. 5
1.2 Organigramme 5
1.3 Le bureau d’étude 7
1.4 Domaines d’activités 7
1.5 Principaux moyens techniques : 7
1.6 Objectifs d’ERPAC 8
2. Cahier des charges 9
2.1 Contraintes techniques 9
2.2 Contraintes environnementales 10
2.3 Contraintes économiques 10
3. Etudes préliminaires 11
3.1 Rappels sur les alimentations à découpage 11
4. Méthodologie pour la conception des alimentations à découpage 21
4.1 Technologies et environnements des composants
4.1.1 Les transistors 22
4.1.2 Les diodes 24
4.1.3 Les circuits d’aide à la commutation 24
4.1.4 Dimensionnement des interrupteurs 25
4.1.5 Circuits intégrés 26
4.1.6 Les condensateurs 27
4.1.7 Les circuits magnétiques 29
4.2 Méthode de calcul : 34
4.2.1 Calcul de la puissance d’entrée maximale 34
4.2.2 Détermination du pont de diodes en entrée 34
4.2.3 Détermination du condensateur d’entrée 35
4.2.4 Détermination du transformateur 35
4.2.5 Dimensionnement des diodes de sortie 36
4.2.6 Dimensionnement du condensateur de sortie 36
4.2.7 Dimensionnement du filtre de sortie 37
4.2.8 Dimensionnement de la boucle de régulation 37
4.2.9 Détermination des pertes dans les composants 38
5. Etudes des différentes solutions 40
5.1 Etude du VIPer100
5.1.1 Diode de protection 41
5.1.2 Le transformateur 42
5.1.3 La boucle de régulation 42
5.1.4 Fréquence de découpage 42
5.1.5 Choix du temps de régulation 43
5.1.6 Choix des condensateurs de sorties 44
5.1.7 Etude thermique 44
5.1.8 Réalisation et test 44
5.2 Etude du PFC 45
5.2.1 Structure du hacheur BOOST 46
5.2.2 Le transformateur 47
5.2.3 Réalisation 47
5.3 Etude de l’ICE3DS01 47
CONCLUSION 50
Résumé 51
Abstract 52
Bibliographie 54
Sites Internet
Site : http://www.st.com - Documentation technique du Viper100A et du L6561.
Site : http://www.infineon.com - Documentation technique de l’ICE3DS01.
Site : http://www.Myrra.fr - Documentation technique du transformateur.
Site : http://www.fairchild.com - Renseignement sur les alimentations.
Site : http://www.texas.com - Renseignement sur les alimentations
Site : http://www.irf.com - Renseignement sur les alimentations
Livres
[1] : JP. Ferrieux et F.Forest : Alimentation à découpage et convertisseurs à résonance, 3éme édition, 2005.
[2] : T. Lequeu, IUT de Tours, Calculs des inductances et des transformateurs, 2004.
[3] : Paillaud Cyprien, rapport de stage, 2004 .
[1] : [LIVRE122] J.-P. FERRIEUX, F. FOREST, Alimentations à découpage - Convertisseurs à résonance, DUNOD, 3e édition revue et augmentée, 1999.
[2] : [DIV410] T. LEQUEU, Annexe 1 - Calculs des inductances et des transformateurs, Cours d'Electronique De Puissance, IUT GEII 2ème année, option EEP, janvier 2006.
[3] : [DATA258] C. PAILLAUD, Réalisation d'une alimentation à découpage pour haut-parleur à excitation, Etudes et réalisation en électronique, IUT GEII, Licence Professionnelle LEE-EAM, septembre 2003-février 2004.
Lien : VIPER100A.pdf - 24 pages, 247 Ko, SMPS PRIMARY I.C., June 2005.
Lien : L6561.pdf - 13 pages, 173 Ko, june 2004.
Lien : ICE3DS01.pdf - 27 pages, 1011 Ko, PWM-FF ICICE3DS01L, ICE3DS01LG, Off-Line SMPS Current Mode Controller with integrated 500V Startup Cell, V2.0, 15 May 2003.
Lien : ICE3DS01-AN1.pdf - 18 pages, 734 Ko, Application Note AN-SMPS-ICE3DS01-1, ICE3DS01 Current Mode Controller for OFF Line Switch Mode Power Supply (SMPS), Harald Zöllinger, Version 1.0 , March 2003.
Lien : ICE3DS01-EVAL1.pdf - 15 pages, 255 Ko, 60W Evaluation Board with ICE3DS01, Lim Chee Siong Simon, Ho Kin Man, Luo Junyang and Jeoh Meng Kiat
[1] : [DIV461] VIPER100, SMPS PRIMARY Intergrated Circuit, STMicroelectronics, mai 2005.
[2] : [DIV126] T. LEQUEU, Librairie des fichiers PDF de composants, octobre 2022.
Figure 1 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous paint, mai 2005
Figure 2 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous paint, mai 2005
Figure 4 : Thierry Lequeu, Intervention sur les alimentations à découpage, http://www.cresitt.com/archives/10032005/10032005.php , 2005
Figure 5 : J.Y Le Chenadec , http://sitelec2.free.fr/cours/decoupage.pdf , 2005
Figure 6 : J.Y Le Chenadec , http://sitelec2.free.fr/cours/decoupage.pdf , 2005
Figure 7 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous paint, mai 2005
Figure 8 : Thierry Lequeu, Intervention sur les alimentations à découpage, http://www.cresitt.com/archives/10032005/10032005.php , 2005
Figure 9 : Thierry Lequeu, Intervention sur les alimentations à découpage, http://www.cresitt.com/archives/10032005/10032005.php , 2005
Figure 10 : Thierry Lequeu, Intervention sur les alimentations à découpage, http://www.cresitt.com/archives/10032005/10032005.php , 2005
Figure 11 : Phillipe Dondon,http://www.enseirb.fr/~dondon/puissance/boost/ALIMBoost.html , 2000.
Figure 12 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous paint, mai 2005
Figure 13 : P. Abiati, http://stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/reglvit.htm , 2002
Figure 14 : Phillipe Dondon,http://www.enseirb.fr/~dondon/puissance/boost/ALIMBoost.html , 2000
Figure 15 : Phillipe Dondon,http://www.enseirb.fr/~dondon/puissance/boost/ALIMBoost.html , 2000
Figure 16 : STMicroelectronics, http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/5109.pdf , 2005
Figure 17 : Infineon, http://www.infineon.com/cmc_upload/documents/010/4571/EVALSF3-ICE3DS01with60W.pdf , 2004
Figure 18 : Infineon, http://www.infineon.com/cmc_upload/documents/010/4571/EVALSF3-ICE3DS01with60W.pdf , 2004
Figure 19 : STMicroelectronics, http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/5137.pdf , 2003
Figure 20 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous CSIEDAV5, 2005
Figure 21 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous CSIEDAV5, 2005
Figure 22 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous CSIEDAV5, 2005
Figure 23 : STMicroelectronics, http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/5137.pdf ,2003
Figure 24 : STMicroelectronics, http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/5109.pdf, 2005
Figure 25 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous CSIEDAV5, 2005
Figure 26 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous CSIEDAV5, 2005
Figure 27 : Infineon, http://www.infineon.com/cmc_upload/documents/010/4571/EVALSF3-ICE3DS01with60W.pdf, 2004
Figure 28 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous CSIEDAV5, 2005
Tableau 1 : Phillipe Dondon, http://www.enseirb.fr/~dondon/puissance/boost/ALIMBoost.html , 2000
Tableau 2 : Phillipe Dondon, http://www.enseirb.fr/~dondon/puissance/boost/ALIMBoost.html , 2000
Tableau 3 : Phillipe Dondon, http://www.enseirb.fr/~dondon/puissance/boost/ALIMBoost.html , 2000
Tableau 4 : Phillipe Dondon, http://www.enseirb.fr/~dondon/puissance/boost/ALIMBoost.html , 2000
Tableau 5 : Infineon, http://www.infineon.com/cmc_upload/documents/010/4571/EVALSF3-ICE3DS01with60W.pdf, 2004
Tableau 6 : Teixeira José, Réalisation personnelle sous Microsoft Word, 2005
Mise à jour le lundi 10 avril 2023 à 18 h 48 - E-mail : thierry.lequeu@gmail.com
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