Fly Back

I.U.T. de Villetaneuse TP : ALIMENTATION A DECOUPAGE Département G.E.I.I.Université de Paris 13 Deuxième année 1999/2000

TRAVAUX PRATIQUES D’ELECTROTECHNIQUE : POSTE N°:

ETUDE D’UNE ALIMENTATION FLYBACK PAR SIMULATION SOUS PSPICE

I- PRESENTATION :

L’ alimentation flyback est une alimentation à découpage très répandue. C’est une alimentation à conduction inverse ou à stockage inductif isolé. A l’inverse d’une alimentation continue classique on redresse une tension alternative, on la filtre et on la découpe au moyen d’un interrupteur statique (transistor en commutation). Ce système permet donc de découper une tension à des fréquences élevées.

II- OBJECTIFS DU TP :

- Etudier le comportement d’une charge L alimentée sous une source continue découpée - Etudier le comportement d’une alimentation à découpage sans filtre capacitif.- Etudier le comportement d’une alimentation à découpage avec filtre capacitif :

Cas d’une démagnétisation complète.- Etudier le comportement d’une alimentation à découpage sans filtre capacitif :

Cas d’une démagnétisation incomplète.

III- EVALUATIONS OPERATIONNELLES :

Aucun câblage et aucune modification de câblage ne doivent être effectues sous tension. Aucune mise sous tension ne peut être effectuée sans l’autorisation du responsable du TP. L’utilisation exclusive de douilles et de fiches de sécurité et le bouclage des conducteurs de

protection (PE) permettent d’éviter les tensions de contacts dangereuses. Les prises de terre (PE) de la source et des appareils(machine, transformateur,...) doivent être reliées. Il en est de même pour les neutres.

Les composants et les appareils de mesure doivent être disposés selon le schéma de principe. Les appareils de mesures doivent être manipulés et utilisés avec soin. Les montages doivent être aérés et facilement contrôlable «choix des couleurs et longueurs des

conducteurs). Les mesures doivent être rapportées avec clartés et exactitude. Les courbes doivent être tracées avec soin. Les courbes et les résultats doivent être analysés et

interprétés avec pertinence.

TpFlybackl.doc Giovanni.DEL [email protected]

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Respect des règles de sécurité et comportement

Réglages appropriés des appareils, Qualité des mesurages et réglages appropriés

Pertinences des commentaires, analyses et synthèses

Préparation NOTE Théorique et GLOBALEPratique

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5

5

5

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IV- PREPARATION :

1- Expliquer ce qui permet d’obtenir un stockage inductif isolé.

2- Expliquer l’avantage fondamental de l’alimentation à découpage par rapport à l’alimentation classique.

3- Ou se situe l’essentiel des pertes dans ce genre d’alimentation. Conclure par une comparaison entre les rendements d’une alimentation à découpage et une alimentation classique.

4- A partir du schéma suivant :

Exprimer la valeur du courant dans l’interrupteur IT à la fermeture deT. On notera m le rapport de transformation

Exprimer la valeur du courant dans l’interrupteur IT à l’ouverture.

5- Tracer l’allure de VT(Tension VCE), I1(courant primaire), I2 (courant secondaire) On prendra un rapport cyclique de 1/3

6- Exprimer le rapport VR2/Vcc et le courant moyen dans le transistor.

7- Exprimer l’ondulation de tension de sortie et l’ondulation du courant d’entrée.

8- Exprimer les contraintes courant/tension sur l’interrupteur statique.


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V- MANIPULATION (ETUDE):

A- ETUDE D’UNE CHARGE L EN COMMUTATION : 1- On se propose d'étudier le comportement d'un montage inductif en commutation.

Soit le schéma suivant :

Saisir sous le logiciel PSPICE module Schématic le schéma ci-dessus. Tracer et imprimer les caractéristiques tension et courant du transistor (Vbe, Vce, Ib et Ic) En déduire les courbes de puissance.

2- Observer le comportement de la tension Vbe que remarque-t-on ?

3- Comment améliorer ce temps nommé temps de déstockage du transistor ? expliquer. Quelle en est la cause et quelle conséquence cela entraîne-t-il?

4- Observer le comportement de la tension Vce que remarque-t-on ? Comment faire disparaître ce phénomène ? Justifier votre réponse. Quelle en est la conséquence ?

5- Des courbes de puissance en déduire la puissance dissipée par le transistor.

6- Que se passe-t-il si l’on augmente la fréquence de fonctionnement ? Expliquer


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Données supplémentaires :

Ton = 50µsToff = 100µsV1=0 v et V2=5 vLe temps de la simulation est à fixer le plus judicieusement par rapport aux questions posées


B- ALIMENTATION FLYBACK DEBIT SUR R : Soit le montage suivant :On remplace la bobine par un transformateur d’impulsion parfait.

1- Saisir le montage.

2- Valider le fonctionnement en mesurant les grandeurs caractéristiques du montage (IR2, IC, IB, VBE, VCE). Commenter sur l’état magnétique de l’enroulement primaire.

3- Déterminer la puissance que doit dissiper le transistor 2N2222. Est-elle compatible avec les données constructeur, (P=500mW, ICmax=800 mA et VCemax=30v).

4- Le pic de tension peut-il être destructeur pour le transistor expliquer.

5- On souhaite à partir de ce montage obtenir une alimentation de tension fixe pour cela on place un condensateur en parallèle sur la charge de 1000µF. Valider le fonctionnement en visualisant la tension aux bornes de R2. Combien de cycles d’horloge sont nécessaires pour obtenir une tension stable.

6- On remarque que la tension de sortie en régime établi est voisine de 20 volts, sur quel paramètre faut-il jouer pour obtenir un régime permanent plus rapide quel inconvénient cela engendre-t-il.

7- On souhaite se placer en démagnétisation incomplète, l’énergie stockée dans la bobine secondaire ne peut pas s’évacuer, sur quel paramètre doit on agir et expliquer pourquoi.

8- Afin d’accentuer le phénomène on réglera R2=1 Ohms et L2=16 L1

Réaliser la modification des paramètres et simuler le schéma

9- Observer l’allure des grandeurs caractéristiques (IR2, IC, IB, VBE, VCE). Les tracer. Estimer la puissance dissipée par le transistor conclure.


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Données supplémentaires :

Ton = 40msToff = 140msL1=2 et L2 = 4 pour Q 1Le temps de la simulation est à fixer le plus judicieusement par rapport aux questions posées

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