Puissance dissipée en alternatif

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vitriol82
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par vitriol82 »

Salut,
Pour bien vous sensibiliser, je vais prendre un cas extrême, le transfo est nominalement capable de fournir 3A sous 330V à 1% de taux de régulation, on saura exactement de combien le montage a réellement besoin
Donc on a une source bien couillue et qui ne viendra pas affecter les besoins du redressement

La seconde erreur qui a été commise dans ce thread est de considérer le courant DC comme valeur du courant, ors le transfo fournit lors de la conduction des diodes non seulement le courant absorbé par le montage mais également la recharge des capas d'alim

Maintenant en image

Image

En grand:
http://goofaman.free.fr/papa/explpsu.jpg

Alors que constate t'on?
On est en mode impulsionnel, le temps de conduction est très court car tant que la tension AC en amont de la diode n'est pas supérieure à la tension DC du montage, la diode est bloquée et ne fournit rien. Il lui reste à peine 3ms pour faire le boulot
Donc en 3 ms elle va balancer toute la purée qu'elle peut si la source lui permet, et c'est ce qu'il se passe:
Pour 62mA DC, le pic atteint 280mA AC, soit env 5 fois plus

Bon, les puristes diront qu'il faudrait calculer l'intégrale pour moyenner la conso sur la demi période, mais je laisse ça aux matheux, pour un montage fiabilisé, je rajoute un coef de 2, ce n'est pas la différence de prix entre une 5W et une 10 W qui met le coût en péril, une petite RH10 vissée sur le châssis qui servira à augmenter la dissipation et roule

Bon pas trop confus comme explication?
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Pote Gui
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par Pote Gui »

Oui, c'est clair. Ça me conforte dans ce que j'avais subodoré, à savoir que le courant de charge des condos d'alim - et plus particulièrement celui de tête - devait jouer un rôle dans la puissance totale dissipée. Ce serait vraiment bien de trouver la formule mathématique pour le calcul de cette puissance... Merci vitriol!

Edit :
Bon je tente un calcul. Pour une branche du redressement, et donc pour une résistance placée en série avec une diode, on peut considérer qu'on se trouve en simple alternance. La valeur moyenne de la tension est de Vp/pi. J'extrapole en disant que pour le courant qui traverse la diode et donc la résistance, la valeur moyenne est Ip/pi, soit d'après le graphique sous PSUD de Joseph, 280mA/3,14=0,089A. Avec P=RI², j'obtiens P=330 x 0,089²=2,6W.
Ce serait cohérent avec ce que l'on a dit avec bilbo, mais on est loin de ce que propose vitriol... :think:
Rimlock
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par Rimlock »

Pas besoin de faire l’intégrale, sauf erreur de ma part et si mes souvenirs sont exactes, il suffit de compter le nombre de carreaux contenus dans les alternances sur une période et de les reporter en horizontale sur le même temps pour voir où se situerait la ligne correspondant au courant continu équivalent. Là je compte grosso modo 13 carreaux et une période mesure environ 10 carreaux, ce qui ferait un courant continu équivalente de 1,3 carreaux, soit 0.026 A. Ça me semble assez faible, mais finalement c'est juste le courant nécessaire pour recharger les condos. Soit 0.052 A pour les deux diodes. Et ça fournit 82 mA ? bizarre, bizarre :think:
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par vitriol82 »

Eh bien je sens que ça va faire couler un peu d'encre
Une chose qu'il ne faut pas quitter des yeux est qu'il se passe la même chose au niveau du transfo d'alim, il n'est pas conçu pour travailler en impulsionnel
Ceci explique qu'un filtrage en C de tête a des conséquences sur le calcul du transfo et que dans les montages classiques, ceux ci ont une fâcheuse tendance à chauffer du fait des pertes cuivre lors des pis de surintensité
Un transfo bien calculé ne doit pas dépasser en température de peau 15°C de plus que la température ambiante après 3 heures de fonctionnement en régime établi
Je suis plus adepte de la méthode empirique que mathématique, je constate, j'expérimente et j'applique, le reste je m'en tape ou je m'y atèle si j'ai le temps, rarement le cas.
Je vous laisse vous prendre la tête :-)
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par jptrol »

Pote Gui a écrit : 10 oct. 2018, 21:47

Edit 2:
Bon, j'ai simulé aussi de mon côté à partir du circuit proposé par bilbo et je tombe sur des résultats analogues... à mes relevés de tension! Je trouve 25Vac aux bornes de la résistance, soit 18Vrms. En revanche, l'oscillo m'indique comme pour bilbo une tension pic bien plus élevée de l'ordre de 72V. Donc, je me demande quand même si la mesure de 25V du mutli de mon simulateur ne serait pas déjà en rms. Car si j'osais, je dirais que 72V pic, c'est 72/rac(2)=50V rms, mais comme on a qu'une alternance sur deux, alors la tension aux bornes de la résistance est égale à 50/2=25V. Ce qui nous ferait presque 2W dissipés par la résistance. C'est cohérent avec mes observations, mais que pensez-vous de mes calculs?
Simulation.pdf
Bonjour les gars,

Je prends le train en marche avec un peu de retard (j'étais en train de révér :crazy bérer ). La simu de Bilbo est top et donne des pics à 92 V mais sur une alternance sur 4 et non pas sur 2 . La différence est de taille bien sûr. A l'oscillo sur tes pics de 72V vois-tu une alternance sur 2 ou sur 4 ?
Un autre petit point de détail pour les simus de transfo d'alim : quand je fais ça j'ajoute l'impédance de sortie du transfo en série . Elle se mesure en prenant la différence entre la tension à vide et celle en charge une fois que le courant débité est constant et connu.
EDIT : Cette fois j'ai tout lu :!: Je pense qu'avec ses simus Bilbo avait fait le tour de la question : la première , comme la deuxième, donnait une puissance dissipée dans la 330o de 2.7 W environ , la différence de puissance par rapport à la conso réelle étant , comme le dit Vitriol, destinée à recharger les capa de filtrage. Maintenant 5 w devrait largement suffire. Perso je n'y mettrais pas 10W.
Modifié en dernier par jptrol le 16 oct. 2018, 17:14, modifié 2 fois.
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par a-wai »

Pote Gui a écrit : 13 oct. 2018, 9:01le courant de charge des condos d'alim - et plus particulièrement celui de tête - devait jouer un rôle dans la puissance totale dissipée. Ce serait vraiment bien de trouver la formule mathématique pour le calcul de cette puissance...
Pour le courant de charge des condos, c'est peut-être assez simple ? Et une fois que tu as ça, tu ajoutes le courant moyen pompé par le circuit, et tu as le courant total dans ta résistance, et donc la puissance ;)
Intuitivement je me baserais sur l'ESR du condo, en disant que Icharge = (Umax - Uc) / ESR , avec Umax la tension crête délivrée par le transfo et Uc la tension aux bornes du condo au moment où la diode devient passante.
Par contre je ne sais pas du tout si mon intuition est correcte, jptrol tu as un avis sur la question ?
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par Rimlock »

Comme le calcul semble assez compliqué et que le but est de savoir si la résistance de 5W est bien dimensionnée, il faudrait mesurer sa température au bout de 5 mn puis de 10 mn pour s'assurer que la température est stable, sinon attendre 15 mn etc... Et si cette température est dans les clous des caractéristiques de la résistance (< Tmax de 250 à 350°), c'est bon ! Ne pas pouvoir laisser le doigt plus d'une seconde, ça doit être inférieur à 100° amha.

L'outil nécessaire ne coûte pas cher...

https://www.manomano.fr/thermometre/min ... id=1008961
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par Pote Gui »

Oui, a-wai je vois bien l'idée mais ne manquerait-il pas d'intégrer le facteur temps dans tout cela; car la diode ne conduisant pas en permanence, avoir un idée du courant de charge ne sera pas forcément représentatif du courant efficace que gère la résistance, non?
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par Myn Donos »

Pour moi le soucis n'est pas si compliqué que ça, mais je me trompe peut être:
calcul courant charge.png
calcul courant charge.png (11.49 Kio) Vu 5525 fois
François
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par jptrol »

a-wai a écrit : 15 oct. 2018, 13:45
Intuitivement je me baserais sur l'ESR du condo, en disant que Icharge = (Umax - Uc) / ESR , avec Umax la tension crête délivrée par le transfo et Uc la tension aux bornes du condo au moment où la diode devient passante.
Par contre je ne sais pas du tout si mon intuition est correcte, jptrol tu as un avis sur la question ?
Ben moi, je laisserais de côté l'ESR qui est plutôt une caractéristique de qualité du condo définissant sa "transparence" (résistance) pour l'alternatif. C'est intéressant pour savoir s'il remplit bien son rôle de court-circuit pour nos étages à tubes :!: Ici en filtrage ce n'est pas sa résistance qui importe.

J'ai repris la simu de Bilbo sur LTSpice et je trouve ceci :

Image

En faisant un calcul approximatif sur le courant chargeant la capa C1 (courbe VERTE) on trouve sur 5ms un C dV de 47 e-6 x 8.9 = 0.0004/5e-3 = 83.7 mA, ce qui n'est pas déconnant . On est en régime permanent et la capa charge exactement ce qu'elle décharge . Finalement je ne vois pas où serait la consommation d'énergie là-dedans.

Maintenant le courant dans R1 est en vert sur la courbe ci-dessous (cliquer pour agrandir) :

Image

On peut mesurer exactement l'intégrale si on se souvient que sur une alternance de sinus la valeur moyenne vaut MAX x 2 / PI.
On mesure I max = 246 mA donc Imoy sur l'intervalle de 4.72 ms = 246 x 2 / 3.14 = 156.7 mA. On calcule la valeur moyenne sur la période de 20 ms :
156.7 x 4.72 / 20 = 37 mA. La puissance dissipée dans la résistance de 330 o est donc de 330 x 37 e-3 ² = 452 mW EDIT : PAS DU TOUT :non: car c'est une erreur de prendre la valeur moyenne au lieu de la valeur RMS qui seule entre en ligne de compte dans la puissance dissipée par la résistance ( cette valeur RMS est difficile à calculer (intégrale ) et on est obligés de recourir aux simus ou aux appareils de mesure.

Comme le courant dans la charge vaut deux fois 37 mA (EDIT : en valeur moyenne et non en efficace) avec l'autre branche on retrouve nos 74 ~ 75 mA , ce qui n'est pas déconnant non plus (EDIT : à voir finalement).
Ce qui est très intéressant c'est que si l'on fait varier la résistance série interne du transfo ( que j'ai fixée ici arbitrairement à 150 ohms) on retrouve exactement les mêmes valeurs . Par exemple si on la diminue on trouve un pic de courant dans les diodes supérieur avec cependant une durée inférieure et le calcul intégral donne exactement le même résultat EDIT : pour la valeur moyenne .
Avec les limitations des simulations bien sûr.
Le point crucial est l'inertie thermique de la résistance : si l'on considère que la résistance chauffe pendant 5 ms et se refroidit pendant les 15 ms suivantes cela suffit sinon il faut voir plus grand en puissance.
Modifié en dernier par jptrol le 16 oct. 2018, 17:43, modifié 1 fois.
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par Pote Gui »

452 mW :banana:
Euh, mais dans ce cas-là, je n'aurais pas une telle dissipation de chaleur dans ma résistance...?
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par bilbo_moria »

jptrol a écrit : 15 oct. 2018, 20:15 Maintenant le courant dans R1 est en vert sur la courbe ci-dessous (cliquer pour agrandir) :
Image
Puisque tu t'es retapé le modèle sous LTSpice (bien joué), peux-tu relancer cette simul et demander de tracer RMS(I(R1)) plutôt que I(R1) ? On comparera avec PSPICE (je pense qu'il y a le même moteur dessous, et j'ai tendance à penser qu'il est plus balèze que nous pour calculer ça, même si c'est vrai qu'on est un poil tordu de la tête et qu'on veut comprendre le pourquoi du comment, nom de diouuuu ! :D )
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par jptrol »

bilbo_moria a écrit : 15 oct. 2018, 22:06
Puisque tu t'es retapé le modèle sous LTSpice (bien joué), peux-tu relancer cette simul et demander de tracer RMS(I(R1)) plutôt que I(R1) ? On comparera avec PSPICE (je pense qu'il y a le même moteur dessous, et j'ai tendance à penser qu'il est plus balèze que nous pour calculer ça, même si c'est vrai qu'on est un poil tordu de la tête et qu'on veut comprendre le pourquoi du comment, nom de diouuuu ! :D )
Sous LTSpice je ne sais pas le tracer mais avec la directive .meas on obtient sur 1 sec 87 mA eff ce qui donnerait alors 2.5 W dans R1 (EDIT : bonne valeur :dance: . Pour le moment (il est tard :confused: ) je ne m'explique pas la différence par rapport au courant moyen qui devrait pouvoir être pris en compte vu qu'on n'est pas en alternatif (= pas de valeur négative) EDIT : faux , il ne faut pas prendre le courant moyen.
Modifié en dernier par jptrol le 16 oct. 2018, 17:46, modifié 1 fois.
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par vitriol82 »

156.7 x 4.72 / 20 = 37 mA. La puissance dissipée dans la résistance de 330 o est donc de 330 x 37 e-3 ² = 452 mW
Y'a un truc que je ne pige pas, comment arrives tu à trouver 37mA alors que déjà ton montage en consomme 62?
Ne pas oublier qu'on est pas en régime sinusoïdal
C'est ton calcul de la valeur moyenne qui n'est pas bonne

Dans ma méthode empirique, je prends les paramètres différents
Puissance de la résistance à Imax en régime continu = 330 x 0,28²= 25,8 W
Je trouve 3,5ms de temps de conduction => 25,8 x 3,5 / 20 = 4,5 W, là dessus je prends mon coef de 2 et je mets une 10 W de puissance

Maintenant si je veux chipoter, je moyenne mon pic de courant
280 / 1,414 = 198 mA moyen
Puissance de la résistance à Imoy en régime continu = 330 x 0,198²= 13 W
Ave 3,5ms de temps de conduction => 13 x 3,5 / 20 = 2,25 W, là dessus je prends mon coef de 2 et je mets une 5 W de puissance

Compte tenu de la différence de prix, je préfère la taille au dessus car on obtiendra un delta T moins important

A vous les studios
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Re: Puissance dissipée en alternatif

Message non lu par Pote Gui »

Ah ben là ça colle avec mes calculs et la simu de bilbo!
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