Convertisseur DC/DC ayant un bon rendement, où le trouver?

Lorsqu'on veut transformer le 36/48/72V de la batterie en 12V ou 5V pour les divers accessoires, il est facile de trouver sur la baie des DC/DC à vil prix et forte "puissance". Pour en avoir grillé quelques-uns (des 12V 10A ou 20A annoncés, pour les lumières du scoot), je peux dire qu'ils ont tous l'air d'être faits sur le même schéma basique du "convertisseur buck", avec une diode schottky en "roue libre". Et c'est bien ça le problème. Le demi-volt chuté par la diode traversée par les ampères la fait chauffer grave, et bien qu'elle soit vissée sur le boitier alu, elle finit par cramer. La réparation est facile, il suffit de la remplacer (à condition de trouver la pièce de rechange), mais le problème n'est pas résolu.

D'où ma question. Peut-on trouver (pour une poignée d'euros supplémentaires) un convertisseur buck "froid", autrement dit avec redressement synchrone, la diode étant remplacée par un mosfet commandé au bon moment par le contrôleur?

Le rendement n'est pas forcément meilleur: http://www.ti.com/lit/an/slyt358/slyt358.pdf

Ici: http://www.ebay.fr/itm/DC-Synchronous-Rectifier-Buck-Converter-Regulator-5-5-28V-to-0-6-25V-6A-100W-/371242189237?hash=item566fc241b5

ou: http://www.ebay.fr/itm/15A-constant-current-adjustable-synchronous-rectifier-universal-power-supply-A09-/221832860212?hash=item33a644d234

mais un peu faible en tension d'entrée...

mieux: http://www.ebay.fr/itm/DC-20-45V-to-12V-Synchronous-Rectifier-Buck-Converter-Step-down-Power-Module-DIY-/201324476963?hash=item2edfdfba23

48V/180W: http://www.ebay.fr/itm/DC-48V-to-12V-180W-Buck-Power-Supply-Converter-Synchronous-Rectifier-Waterproof-/371241347960?hash=item566fb56b78

Bonjour Silicium, merci pour ces liens. J'avais aussi repéré ces articles, mais ce que je cherche surtout, c'est un modèle 72V, et là...

Intéressant la note de TI, qui néanmoins constate un gain en rendement dans les forts courants. Or, le convertisseur de mon scoot est toujours en fort courant, ou alors coupé au primaire (clé sur OFF). C'est pas comme les convertisseurs de matos informatique, qui sont sous tension en permanence mais "utilisés" pour de vrai qu’occasionnellement. Et donc le redressement synchrone est utile pour moi.

72V...hum.
Il n'y a pas grand chose. Je te conseillerai de bricoler un peu en partant sur un base chinoise.
http://www.ebay.de/itm/200W-15A-DC-DC-8-60V-TO-1-36V-12V-voltage-power-Buck-Converter-Step-down-module-/271970435015?hash=item3f52b37fc7

Moyennant queques modif mineure (condo)...ça doit pouvoir passer 80V

Snickers a écrit:72V...hum.
Il n'y a pas grand chose. Je te conseillerai de bricoler un peu en partant sur un base chinoise.
http://www.ebay.de/itm/200W-15A-DC-DC-8-60V-TO-1-36V-12V-voltage-power-Buck-Converter-Step-down-module-/271970435015?hash=item3f52b37fc7

Moyennant queques modif mineure (condo)...ça doit pouvoir passer 80V

Lien non accessible depuis ebay france (essayer ebay.com au lieu de ebay.fr )

Il faut changer la langue du navigateur pour contourner les blocage ebay de mémoire...choisir l'anglais.

Merci, je vais essayer

J'ai commandé le truc en question...

http://www.ebay.fr/itm/200W-15A-DC-DC-8-60V-48V-TO-1-36V-5V-12V-24V-19V-Buck-Converter-Step-down-power-/221926994738?hash=item33abe13332:g:FY8AAOSwAYtWMwQv

Bon, pas essayé de monter la tension (pas encore), je l'ai testé pour un autre usage, et tout de suite commandé un 2 eme pour mise en //.

C'est bien du synchrone, limité à 15A en sortie. La radiateur pour les 2 mosfet est généreux, mais la chaleur vient d'ailleurs. L'inductance torique de stockage, dont le cuivre n'est guère gros et qui chauffe fort sans radiateur.

Curiosité: le contrôleur est un petit flat 16 pattes avec le logo "Texas Instruments" et une référence 40062.

cette référence n'existe pas chez TI. J'ai trouvé chez ti.com un échange entre "qq'un" et le support client à propos de cette ref inconnue qui du coup ressemble beaucoup à un "fake".

Cependant il existe chez TI le vrai TPS40060 qui a l'air très similaire (je n'ai pas vérifié le pinouillage), à ceci près que le TPS drive des mosfet P et N, alors que le module chinois est doté de mosfet N et N.

En tout cas le prix ne pique pas trop
Le rendement est correct ?

Oui, l'essentiel de la perte vient de l'inductance, environ 5W pour 100W en sortie. Je n'ai pas fait de cartographie 4D du rendement en fonction de tous les paramètres (Vin, Vout, Iout). Pas d'info encore sur la fiabilité (ça va péter quand?)...

Ce qui est sûr, ce n'est pas réversible (Iout négatif). Idem le vrai TPS40060, alors que son frère, le TPS40061 permet un courant négatif, ce qui revient à faire un boost en marche arrière, équivalent à la régé sur nos moteurs de vélo.

Des convertisseurs réversibles! J'ignorai que cela existait.
J'ai déjà essayé d'optimiser les inductances mais de façon empirique...

Pour optimiser une inductance et réduire  les pertes par courants de Foucault, il vaut mieux répartir la section sur plusieurs conducteurs en parallèle que sur un seul.
Ceci est du à l'effet de peau: En alternatif, l'intensité ne pénètre pas un conducteur, elle reste en surface (d'autant plus que la fréquence augmente). En multipliant les conducteurs, la surface extérieure disponible pour la circulation du courant est augmentée ce qui abaisse la résistance apparente donc la dissipation.
L'épaisseur utile à 100 kHz est de 200 um.
A partir d'une section de 0,12 mm2 (conducteur de 0,2mm), le centre du conducteur ne conduit plus...
Un conducteur de 1mm de diamètre de section de 0,78 mm2 a une section utile de 0,5 mm2 à 100 kHz
Un conducteur de 1,5mm de diamètre de section de 1,76 mm2 a une section utile de 0,8 mm2 à 100 kHz

Dans le cas des convertisseurs ebay composés le plus souvent d'un conducteur (2 dans le meilleurs des cas), on démonte le fil en comptant les spires et on refais le même nombre de spires avec bien plus de conducteurs en parallèle (on peut dépasser un peu la section initiale)

Euh, je ne vois pas le rapport entre la réversibilité et l'effet de peau...

La réversibilité, c'est juste du soft, la stratégie de commande des 2 mosfets du demi-pont.

Elle ne chauffe pas ton inductance ?

hube68 a écrit: La radiateur pour les 2 mosfet est généreux, mais la chaleur vient d'ailleurs. L'inductance torique de stockage, dont le cuivre n'est guère gros et qui chauffe fort sans radiateur.

Si le rendement est à 95% sans modif, c'est déjà pas mal.
Pour optimiser l'inductance. Il faudrait donc mettre plus de petits fils en // pour limiter les pertes.

J'ai reçu aussi 2 convertisseurs buck 200 W 15 A dc-dc 8-60-48 V to 1-36 V 5V 12V 24 V 19V buck converter step down (celui recommandé par snickers et testé par hube68) pour voir si je peux utiliser une batterie de 36 V lipo sur mon vélo zapping renault qui a d'origine une 24 V nimh.

Je compte les mettre aussi en parallèle car le zapping ecrête bien le courant à 15 A (pendant seulement quelques secondes, ensuite il revient à 10 A) mais il dépasse les 200 Watts.

En espérant que la mise en parallèle ne fera pas de résonnance entre les deux pwm.

J'ai aussi commandé (et reçu) un convertisseur buck 200W. C'est plus petit que je pensais
70x40x30mm
Il va me servir pour faire du 12V à partir d'une batterie 48V pour alimenter la pompe de ma brosse à PV