[ALIM] Puissance admissible des résistances

[bilbo_moria]

Une question me titille : quelle puissance admissible choisir pour les résistances des cellules RC au sein d'une alim.

Au départ, une idée-repère plutôt simple : évaluer le courant consommé et calculer la puissance avec la formule P = RI²

Je me pose néanmoins une question existentielle : comment traiter la première seconde, quand les capacités se chargent ?

Pour illustrer, prenons un cas d'école pas forcément très adapté à un montage réel, mais suffisamment simple pour poser le problème : une alim pour alimenter une 6L6 sous 250V environ (Ua et Vg2), avec une consommation d'anode de 60mA et de grille 2 de 5mA. Mettons que je possède dans mon stock un PT 300VAC RMS que je désire utiliser.


Tensions
(meilleure résolution : http://cdn.tonegeek.com/wp-content/uploads/voltage.png)


Intensité du courant traversant R1
(meilleure résolution : http://cdn.tonegeek.com/wp-content/uploads/alim.png)

On passe rapidement sur la 2ème valeur surlignée (RMS) qui prend en compte la première seconde, je pense. Si l'on choisissait sous PSUD de visualiser le régime établi, entre 8s et 10s par exemple, cette valeur RMS serait plus faible : 93mA (mais néanmoins notablement différente des 65mA consommés par le tube, je suppose que c'est dû au "ripple", à l'oscillation due à la charge des capa et à la consommation du tube).

Regardons la première valeur surlignée MAX : 401mA ; elle est particulièrement élevée. Si je prends la valeur RMS surlignée (119,9 mA) sur les 2 premières secondes et que je calcule P = RI², je trouve une puissance de 14W.
Si je fais le même exercice sur la première seconde uniquement (graphe non montré ici), PSUD m'indique une valeur RMS de 139mA, soit une puissance de 19W ...

J'ai trouvé plusieurs datasheets sur le web indiquant que l'on pouvait "surcharger" la puissance admissible d'une résistance d'un facteur 5 pendant 5s (bien sûr, il faut espérer avoir une résistance respectant cela ...). On note également la valeur maximale du courant (et là, on en est loin) :


Donc, je demande à PSUD de simuler pendant 5 sec et je note la valeur RMS : 103,88mA, d'où une puissance de près de 11W ...

(meilleure résolution : http://cdn.tonegeek.com/wp-content/uploads/alim5s.png)

Me voilà bien perplexe au final : quelle puissance admissible choisir ?
Voix de la sagesse : 10W ? Plus ?
Je tente 5W et je regarde si ça passe (cela correspondrait à P = RI² pour une consommation de 65mA, mais on voit qu'en régime continu, PSUD indique 93mA ce qui donne plutôt 9W ...)

J'espère ne pas vous avoir perdu Des idées ?

[Miko667]

J'ai tendance à bosser à la rache, mais pour éviter de faire cramer la baraque, et vu le prix modique d'une résistance de puissance, je mettrait une 25w (3.10 e chez elecdif).
D'après mes lectures sur ce forum, sur dimension =sécurité. 8)

Miko

[bilbo_moria]

ouaip, pas faux, mais souvent elles sont grosses

[a-wai]

Pour ce qui est des premières secondes, voici comment il faut voir le problème : une résistance crame quand elle dissipe trop de puissance par effet Joule, donc qu'elle a trop chauffé. Mais comme tout solide, une résistance a une certaine inertie thermique, ce qui veut dire qu'avant d'atteindre sa température maximale, il va lui falloir un peu de temps, alors que le pic de charge des capas est très bref... En clair, faut pas s'emmerder avec ça

En régime établi, il vaut mieux se garder une marge de sécurité, donc si tu calcules 9W à dissiper, une résistance 10W sera dimensionné un peu juste. Pour ma part, je fais en sorte que la résistance puisse dissiper environ 50% de plus que ce que j'ai calculé (je prends pour ça les consos de mon circuit et pas les valeurs de PSUD : dans ton cas je partirais sur une puissance max de 4,2W sous 65mA, donc il me faudrait au moins 6,5W pour être safe, je partirais donc sur une 10W)

Au passage, 2 petites remarques :
- tu as mis quel taux de régul du PT pour ta simu ? S'il est trop faible, la tension sera moins élevée en réalité, et il vaudra mieux utiliser une résistance de plus faible valeur, qui aura l'avantage de moins dissiper
- les valeurs d'ESR des capas jouent surement pas mal sur le courant annoncé par PSUD, si tu peux les trouver pour les capas que tu utilises le résultat en sera d'autant plus proche de la réalité

[bilbo_moria]

Merci pour la piste. D'où l'intérêt de ne pas décharger les condos ou de partir avec un ampli super froid (je plaisante )

Pour le taux de régul, je garde la valeur de résistance par défaut proposée par PSUD (31?, super bas, d'ailleurs ...). Le taux de régul dépend essentiellement de ce paramètre, non ?

Je vais utiliser un PT ESO de G5V3 (et pas le même schéma d'alim et ce dernier présente au secondaire une R = 130? ...

Finalement, un p'tit ESR non nul, c'est pas si mal

[vitriol82]

Alors je procède différemment.

Je me contente que d'employer la formule P = 2x(RxI²) avec I en valeur DC, pour la puissance d'une résistance d'alim.

Je ne tiens pas compte des valeurs de courant avant le régime établi, ça se passe en général bien avant les 5 premières secondes, durée critique de l'overload de la résistance.

Ensuite il faut interpréter les valeurs de PSUD, la valeur rms que tu donnes est pour la période simulée, elle prend donc en compte la phase d'établissement du régime établi. Si tu refais la simulation entre 1 et 6 secondes (en décalant le To à 1s) ta valeur va changer et va se rapprocher de la valeur DC.
En effet la visualisation des pics de courant (en zoomant) n'a d'intérêt que pour la valeur du courant du transfo, qui lui doit être apte à la fournir, dans l'alim si on moyenne ces pics, tu te retrouves avec la valeur DC.
Mais pourquoi cela?
Et bien on est pas en régime sinus, le courant peut atteindre 5xIdc, mais pour une durée d'impulsion 5 fois moins longue que la 1/2 période soit 2ms sur 10 ms,donc tout s'explique. Ce n'est qu'une question de rapport cyclique.

Le coef 2 que j'applique est tout simplement pour éviter le derating et une RH25 n'est guère plus grosse qu'une 5W céramique.

Donc si tu as une conso totale de 65 mA pour 1k de résistance sa puissance sera de: 2 x 1000 x 0,065² = 8,45W, c'est jouable avec une 8W

[bilbo_moria]

Merci les amis pour vos éclairages, it helps !

[charpy]

il y a aussi des petites astuces toutes simples pour aider a dissiper : laisser un maximum de longueur de patte (ca conduit bien la chaleur et fera office de dissipateur) et éloigner au maximum la résistance des parrois (PCB, chassis...) pour favoriser la convection.

un petit point sur lequel on s'était bien casser les dents en DUT de physique : diametre optimal d'un cylindre (corps noir) pour favoriser la dissipation par rayonnement et convection. le pire cas de figure c'est avec un dimametre de 3mm. au dela et en dessous ca dissipe mieux

[bilbo_moria]

diametre optimal d'un cylindre (corps noir) pour favoriser la dissipation par rayonnement et convection. le pire cas de figure c'est avec un dimametre de 3mm. au dela et en dessous ca dissipe mieux

Etrange