Bonjour.
Concernant la nécessité du fil de Litz pour l’inductance.
Selon cette abaque (source Wikipédia.org)
L’épaisseur de peau serait de 0,65 mm à 10 kHz, de 0,45 mm à 20 kHz et de 0,3 mm à 50 kHz pour du fil de cuivre émaillé.
Le fil de Litz ne serait donc justifié à la place d’un fil unique que si le diamètre exigé par la densité de courant qui le parcourt avoisine ou dépasse 13/10 mm pour du 10 kHz, 9/10 mm pour du 20 kHz et 6/10 mm pour du 50 kHz.
A titre de curiosité, j’ai refait les calculs de la note d’application AN954, celle qui correspond le mieux au schéma envisagé, avec pour cahier des charges les besoins exprimés tout au long de ce fil de discussion.
A savoir :* Tension d’entrée Ve de 12 volts délivrée par l’alimentation ATX.
- Tension de sortie Vs variable entre 1,25 volt et 30 volts.
- Débit Imax de 5 Ampères espéré.
-
Seuil de tension directe de 0,2 volt pour les diodes diodes Schottky.
- Transistors mosfet canal N et canal P aux caractéristiques équivalentes à l’IRFZ44.
Les autres données indispensables au calcul sont celles de la note d’application : fréquence de découpage, ondulation résiduelle…
§1 : Le rapport Ton/Toff.
En considérant la chute de tension source/drain des mosfet’s négligeable devant les 12 volts de la tension d’alimentation.
on a Ton/Toff = 30,4 ÷ 12 = 2,53 pour Vs = 30 volts et Ton/Toff = 1,65 ÷ 12 = 0,1375 pour Vs = 1,25 volt.
§2 : La durée des cycles.
Idem à ceux de la note AN954 Ton(max) + Toff = 20 µs.
§3 : Durées de Ton et Toff.
On a Toff = (20 × 10??) ÷ (1 + 2,53) = 5,67 µs et Ton = 20 - 5,67 = 14,33 µs pour Vs = 30 volts.
Et Toff = (20 × 10??) ÷ (1 + 0,1375) = 17,57 µs et Ton = 20 - 17,57 = 2,42 µs pour Vs = 1,25 volt.
§4 : Valeur de Ct.
Ct = 4 × 10?? × 14,33 × 10?? = 573 pF pour Vs = 30 volts et Ct = 4 × 10?? × 2,42 × 10?? = 96,8 pF pour Vs = 1,25 volt.
§5 : Le courant de pointe Ipk.
Ipk = 2 × 5 × (1 + 2,53) = 35,3 A pour Vs = 30 volts et Ipk = 2 × 5 × (1 + 0,1375) = 11,375 A pour Vs = 1,25 volt.
§6 : Valeur minimale de l’inductance
L = (12 × 14,33 × 10??) ÷ 35,3 = 4,87 µH pour Vs = 30 volts et L = (12 × 2,42 × 10??) ÷ 11,375 = 2,56 µH pour Vs = 1,25 volt.
§7 : Valeur de la résistance de limitation du courant.
Pour le plus fort des deux, Rsc = 0,33 ÷ 35,3 = 9,35 m? ? 1/100 ?
§8.0 : Valeur minimale du condensateur de sortie.
Pour une ondulation maximale de 100 mV crête à crête (celle admise dans la note AN945) :
Cout ? (5 × 14,33 × 10??) ÷ 0,1 = 716,5 µF
§8.1 : ESR du condensateur de sortie
Avec la valeur immédiatement supérieure dans la série E3 de 1000 µF.
ESR ? 0,1 - ((5 × 14,33 × 10??) ÷ (1000 × 10??)) - ((30 ÷ 1,25) × 1,5 × 10?³)) ? 63 m?, cette valeur est réaliste pour un condensateur choisi « low ESR ».