FORMATION : Les alimentations et sources d’énergie pour objets connectés
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Programme
Journée 1 : 5 juin 2019
9h-9h15 : Accueil
9h15-10h00 : Introduction
– Energie : un mal nécessaire pour l’électronique...
– Un sujet de plus en plus critique
– Quelques exemples de difficultés vécues
– Objectifs de la formation
– Tour de table
– Agenda et organisation
10h-10h30 : Quelques rappels...
– Voltage, courant, puissance, énergie
– Les autres paramètres d’une alimentation : bruit, stabilité, réponse impulsionnelle
– Comportement des condensateurs et inductances...
– Etablir un bilan énergétique
– Contexte réglementaires : CEM, ErP, DEEE, ROHS et labels énergétiques
10h30-10h45 : Pause
10h45-11h20 : Comment consommer moins ?
– Un exemple concret
– Réduire la consommation en fonctionnement ?
– Réduire le temps de fonctionnement ?
– Introduire de nouveaux modes ?
– Réduire le courant en veille ?
11h20-11h35 : TP : Bilan énergétique d’un produit
11h35-12h15 : Les technologies de base des alimentations (partie 1)
– Régulateurs linéaires : Un design discret, caractéristiques des régulateurs intégrés, critères de choix, exemples
– Les convertisseur DC/DC : Exemple d’un buck, circuit discret et analyse de fonctionnement
12h15-12h30 : Questions/réponses
12h30-13h30 : Déjeuner
13h30-14h40 : Les technologies de base des alimentations (partie 2)
– Les différentes topologies de convertisseurs DC/DC : buck, boost, inverseur, sepic, flyback
– Les composants dédiés pour les convertisseurs DC/DC
– Les PMIC, une introduction
– Les pompes de charge
– Les composants dédiés pour les pompes de charge
– Les modules convertisseurs intégrés
14h40-15h00 : TP : Simulation d’un convertisseur buck discret
15h00-15h15 : Pause
15h15-16h45 : Conseils pratiques pour concevoir une alimentation
– Dimensionnement des composants, exemple d’un convertisseur buck
– Outils de synthèse de convertisseurs DC/DC
– Faire ou acheter son convertisseur ?
– Convertisseur DC/DC et bruit : Bonnes pratiques pour limiter les soucis
– Un cas particulier : la commande de LEDs
– Le découplage des rail d’alimentations (ou pourquoi deux condensateurs peuvent être moins bien qu’un seul)
– Condensateurs : ne pas se tromper de technologie
– Les inductances et transformateurs : Caractéristiques, critères de choix, fabricants
– Synthèse : les sources de pertes de rendement
– Bonnes pratiques pour la distribution des alimentations, notion de Point-of-Load
– La dissipation de l’énergie : quelques bases
16h45-17h00 : TP : Calcul et sélection d’un radiateur
17h00-17h30 : Questions/réponses
17h30 : Fin de la journée
Journée 2 : 6 juin 2019
9h-9h15 : Accueil
9h15-9h40 : La mesure énergétique
– Le bon usage du multimètre
– Mesures de consommation énergétique à l’oscilloscope
– Les sondes et accessoires indispensables
– Les mesures en AC
– Les équipements spécialisés : Charges actives, SMU, analyseurs énergétiques, sources AC
9h40-9h55 : TP : Mesure de courant à l’oscilloscope et mise en œuvre d’un analyseur AC bas coût
9h55-10h10 : Pause
10h10-11h30 : Les sources d’énergie primaires
– Les piles (alcalines, oxyde d’argent, zinc air, lithium/manganese, lithium/chlorure de Thionyle, lithium/sulphure)
– La mesure de capacité résiduelle des piles
– Le secteur (alimentations minimales, conversion AC/DC non isolée, isolée, protections)
– Correction de facteur de puissance : quelques notions
– Les sources d’énergie « informatiques » : USB/USB3 et PoE
11h30-12h30 : Le butinage énergétique
– Les sources (solaire, thermique, mécanique, radiofréquence)
– Exemples d’applications
– Composants dédiés pour le butinage
– Estimations des énergies disponibles
12h30-13h30 : Déjeuner
13h30-13h45 : TP : Calcul d’un micro-panneau solaire
13h45-15h30 : Accumulateurs d’énergie
– Les technologies de batteries (Pb, NiMH, LiIon, LiPo, LiFe)
– Chargeurs de batteries (problématique, approches discrètes, composants dédiés, charge d’entretien)
– Le cas des chargeurs USB
– Jauges de charge
– Chargeurs par induction : quelques bases...
– Les supercap : Technologie et contraintes d’emploi
– Composants dédiés pour les supercaps
15h30-15h45 : Pause
15h45-16h45 : Synthèse et tendances
– Quelle source d’énergie pour quelle application ?
– Les alimentations intelligentes
– Quelques illustrations des avancées technologiques...
– Synthèse
16h45-17h00 : Questions/Réponses
17h00-17h30 : Débriefing de la formation
17h30 : Fin de la formation
Public visé : Concepteurs, testeurs ou donneurs d’ordres de produits électroniques
Prérequis : Connaissances générales en électronique
Effectif : 15 participants maximum
IMPORTANT :
Pour la réalisation des TPs, les participants à la formation devront apporter un PC ou un Mac portable, et installer sur celui-ci, avant la formation, les deux logiciels suivants :
– Un tableur (au choix soit Excel soit Libreoffice dernière version, cf https://www.libreoffice.org/)
– Le logiciel LTSpice XVII, disponible ici : http://www.linear.com/designtools/software/#LTspice