AMC

ANDRE PHILIPPE BABA DIALLO
PROJET D’ENI -AMC
Synthèse complète et conception d’un convertisseur
statique
Convertisseur DC/DC 2KW
INTRODUCTION

L’avancement de l’électronique a permis de développer l’utilisation de convertisseur notamment les
convertisseurs DC/DC. Il est maintenant utilisé pour certaines applications telles que la régulation de
tension, dans les hacheurs pour les systèmes photovoltaïques… Pour une efficacité de convertisseurs,
il serait judicieux de faire un bon choix de composant pour pouvoir atteindre un bon rendement.
CAHIER DE CHARGES
Type : convertisseur DC/DC
Entrée : batterie accumulateurs :70V, 80A maxi
Sortie : Tension continue régulée de 20V, 10A moyen ; P=2KW
Ondulations maximales en tension et en courant :2.5% max
Fréquence de commutation de l’ordre :40KHz
Rendement minimal :92%
TRAVAIL DEMANDE
Faire la synthèse complète du convertisseur (Puissance et commande)
Etablir la liste des composants
I-ETUDE THEORIQUE
Liste des composants
_ 2 MOSFET
_une capacite
_une inductance
_une résistance
D’après notre cahier de charges, la tension de sortie est supérieure à la tension d’entrée donc on
peut déduire qu’on aura un convertisseur DC/DC élévateur. On appelle ce type de convertisseur,
convertisseur boost.
Voici un schema:

Donc on aura besoin d’un transistor (MOSFET), d’une diode, d’une capacite, d’une inductance, d’une
charge et d’une batterie.
1-ETUDE
1 er temps : transistor passant et diode bloque
Il s’agit des caractéristiques de la tension d’entrée et du courant de sortie.
On peut en déduire que :
Ue=Us et
Is=Ie
2 ème temps : transistor bloque et diode passante

Ue=0
Is=0
Pendant DT ; UL=Ue
D étant le rapport cyclique
Pendant (1-D) T ; UL= Ue-Us
En régime permanent, la tension moyenne aux bornes de l’inductance est nulle
donc Us= Ue (1/(1-D)
D= 1- Ue/Us
AN : D=1-(70/200)0.92 pour un rendement supérieur à 92%
D=0.6745
_Ondulation en courant et en tension
∆I=iL x2.5%

iL= ?
Io=?
Il est le courant circulant dans l’inductance.
Io est le courant circulant dans la résistance.
P=Us.Is=Io.Uo
or en étudiant les 2 temps de fonctionnement, on peut dire que Is=iL
iL=P/Ue Io=P/Us AN : iL=2000/70 Io=2000/200
iL=28.57A
Io=10A
AN : ∆I=28.57 x 0.025
∆I=0.714A
∆U=Us x 0.025
AN : ∆U=200 x 0.025
∆U=5V
_Inductance
Pour de bons résultats, nous devons avoir une inductance supérieure au rapport de la tension et du
rapport cycle à la fréquence et de l’ondulation en courant.
L>= (Us. D) / (F. ∆I)
F=fréquence de commutation
L=inductance
AN : L>=1.653mH
_Capacite
La capacite doit aussi être supérieure au rapport du courant Io et du rapport cyclique à la fréquence
et de l’ondulation en tension.
C>= (10 x 0.6745) / (40.000 x 5)
C=843.1Uf
_Resistance
P=Us 2 /R =>R= Us 2 /P AN : R=20 ohm
2-CALCUL DES PERTES
MOSFET:
On doit trouver un MOSFET avec une tension drain source de 200V.
Icrete=Io/ (1-D)
AN : Imax =30.72A
Et ce MOSFET doit avoir un courant crête max de 30.72A.
Je choisis 2 MOSFET car en réalité je conçois un convertisseur synchronise pour diminuer les pertes.
Reference : IRFB31N20D

On a les pertes par conductions et par commutations
Pcon= rdson .Il 2 .D AN : Pcon=28.57 2 x 0.082 x 0.6745
Pcon=52.2W
Pcom= (tr+tf) Ue.F.I
I=Io/ (1-D)
Pcom=4.13W
Pmosfet=56.33W
INDUCTANCE:
On a une inductance de 1.653 mH .Je vais choisir une inductance de 1800uH avec une faible
résistance.
Reference : CM6560-185
PL=R.iL 2
AN :PL=0.08. 28.57 2
PL=65.3W
Ptotal=PL+2x Pmosfet
AN : Ptotal=65.3+2 x56.33
Ptotal=177.96W
LE RENDEMENT
N=P / (P+Ptotal )
avec P=2KW
AN : N=2000/ (2000+177.96)
N=91.8%
II-CONCEPTION SUR PROTEUS
CONCLUSION

Ce projet m’a permis de pouvoir dimensionner un convertisseur DC/DC élévateur(survolteur). Car de
plus en plus, ils sont utilisés dans beaucoup d’applications (TGV, voiture électrique.). Le fait qu’on
nous impose un rendement de plus de 92%, nous as forcer à bien faire un choix de composants pour
éviter les surchauffes de composants et augmenter les pertes.