Problème de surtension (et de snubber)

Bonjour à tous,

Je sèche sur un problème qui doit être connu, mais sans trouver de solution applicable.

Considérons le schéma suivant :

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Les sorties T+ et T- filent sur un transformateur à point milieu. T+ et T- sont les extrémités de l'enroulement primaire, le point central est connecté à V28. C'est un convertisseur push-pull standard.

Les signaux sur les grilles de Q47 et Q48 sont parfaits (carrés entre 0 et 15V, temps de garde...). Sans le transformateur, tout fonctionne (sauf les sorties haute tension).

Il y a un peu de puissance qui passe dans le circuit (on peut monter à 15A dans Q47 et Q48).

J'ai mesuré les capacités et inductances parasites : Lp = 397 nH Cp = 33 nF => R = 3R45.

Les transistors sont sur un plan d'alimentation à trois ou quatre centimètres du transformateur.

J'ai donc mis Rsnubber = 3R3 et Csnubber = 68nF (le résultat est meilleur qu'avec des valeurs inférieures de capacité).

Le snubber fait son boulot correctement même s'il dissipe beaucoup. Est-il possible de trouver un circuit pour le faire moins dissiper ? Ce n'est pas dramatique non plus, 21W pour 200W de sortie. Toutefois si je pouvais grater un peu, je serais content.

Mais ce n'est pas le point le plus ennuyeux.

Un certain nombre de circuits sont connectés à V28. Par exemple :

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Je mesure aux bornes de C14 50 à 60 V ! Pourquoi ? Parce que lors de la commutation de Q47 et Q48, il y a un temps où les deux transistors sont bloqués; L'énergie dans le transformateur doit passer intégralement au secondaire. Sauf qu'une petite partie est réfléchie et provoque un spike malgré la batterie de condensateurs sur V28 (ces condensateurs se trouvent sur une carte fille et il y a un transistor avec un Rdson de 4 mR sur le chemin).

J'aimerais beaucoup ne pas être contraint de retirer D63 (parce qu'en la retirant, il se trouve que C14 chauffe beaucoup car la commutation du transfo tire sur cette capacité).

La question est donc simple : comment calmer ces spikes ? Je cherche, mais je ne trouve rien d'évident.

Merci de toute lumière,

JKB

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JKB
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Le 30-01-2023, JKB snipped-for-privacy@hilbert.invalid a écrit :

Premier truc à corriger : snubber sur les diodes au secondaire du transfo. Ça semble aider pas mal.

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JKB

Le 30-01-2023, JKB snipped-for-privacy@hilbert.invalid a écrit :

En fait non. Ça ne change pratiquement rien sinon le rendement qui chute (j'ai essayé de 220 pF à 22 nF en 630V). Les diodes de redressement sont des IDH02G120C5 montées en pont (pas en va-et-vient) qui indiquent : "no reverse recovery courant/no forward recovery".

Je ne vais tout de même pas clamper ça avec des TVS !...

Sur

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l'allure les tensions.

La trace du haut est V28. On voit bien 28V plus des oscillations lors des commutations.

La trace du bas est la tension Vds d'un transistor. On voit bien que le snubber fonctionne, il n'y a plus d'oscillation entre le transformateur et le transistor. Mais il reste toujours ces oscillations qui sont provoquées par le passage du transistor à l'état bloqué.

Je sèche.

JKB

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JKB

Le 30-01-2023, JKB snipped-for-privacy@hilbert.invalid a écrit :

Aucune progression. J'ai essayé de rendre les commutations des mosfets plus "douces" en augmentant la résistance de grille. Seule réaction : on consomme plus dans les mosfets.

Un snubber général sur le transfo ne change rien non plus.

Je pense ne plus avoir d'idée.

JKB

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JKB

JKB a couché sur son écran :

sauf celles liées au cablage

effectivement, normalement sur ce type de montage avec un cablage très court on se passe de snubber à condition que le secondaire absorbe bien, j'ai pas l'impression d'avoir vu son schéma ... ?

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Olivier B.

Le 04-02-2023, Olivier B snipped-for-privacy@free.fr.invalid> a écrit :

Certes. Là, j'ai deux centimètres entre les deux transistors et le transfo (et la longueur des fils du transfo ne changent rien, j'ai testé en prenant un second transfo, en coupant le fil émaillé au plus près du tore et en le passant au bain à étamer.).

Pont de diodes (sans recouvrement), filtre CLC, charge résistive. J'ai essayé tout ce que j'ai dans mes bouquins traitant du sujet sans résultat. Un snubber sur les diodes du pont ne change rien (elles sont réellement sans recouvrement), un snubber général sur le transfo dégrade plutôt les choses, un snubber RCD sur chaque enroulement n'apporte rien. J'ai essayé de rendre l'alimentation résonnante, mais ça ne fut pas probant.

J'ai résolu le problème différemment. J'ai rajouté sur le point central du transformateur un filtre LC (18 µH / 4*2200 µF). Avec les deux snubbers (3R3+68nF) et ce filtre, j'ai des signaux propres partout et plus rien ne remonte sur les alimentations.

J'ai fait tourner l'alimentation six heures à 500 Vdc avec la polarisation à -50 Vdc sans aucun problème. Et comme un idiot, j'ai cramé un IPP051 en modifiant les valeurs du filtre. Le truc anti ESD de mon Weller ne doit être que symbolique. Bref, j'ai un des deux transistors qui s'est transformé en barreau de silicium et je ne sais pas où trouver des IPP051 actuellement. Il ne m'en reste qu'un en stock :-(

L'alimentation 5V, toute la logique et la polarisation négative tirent 150 mA. Durant mes tests, la consommation était de 2A sous 28V, soit 56W. 51W pour la partie haute tension. 22W sous 500V en sortie. La puissance est perdue dans les snubbers (les transistors ne chauffent quasiment pas). J'ai bon espoir d'obtenir un rendement correct en tirant plus de courant (la consommation des snubbers reste normalement la même).

À 500V en sortie, j'ai une tension parfaitement régulée. Je vois juste une petite commutation tous les 100 kHz (à peu près 10mV).

JKB

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JKB

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