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Message Publié : Mardi 04 Février 2020 11:37 
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Bonjour aux irréductibles des Voxan !

Pendant l'hiver un peu de réflexion sur les régulateurs, je me demandais pourquoi ils étaient mieux et semblaient moins chauffer etc.
Je pense avoir trouver une réponse.

Les redresseurs régulateurs "ancienne" génération étaient constitués avec des diodes et des thyristors.
Ça fonctionnait, mais les pertes n'étaient pas négligeables et faisaient chauffer l'ensemble , ce qui n'est jamais bon pour l'électronique et souvent accélère son vieillissement.

Ici la caractéristique importante des diodes, thyristors, c'est qu'ils ont une tension de seuil pour conduire le courant, ça peut aller de 1 à 1,5 Volt.
Cette tension est quasiment fixe. On peut en trouver avec des seuils plus bas, mais c'est pour donner un ordre d'idée sur des composants "normaux".

Avec un calcul très simplifié on peut dire qu'il y a 2 composants (diode ou thyristor) dans le circuit, soit 2 x 1,2 Volt (exemple) = 2,4 Volt de chute de tension.
Si je suppose que l'alternateur fournit sa puissance maxi 400 W avec U environ 13 Volts on a un courant d'environ 30 Ampères, P = U x I (en courant continu).
Donc avec les 2,4 V de perdus et les 30 A qui passent, on a 72 Watts de perdus et qui font chauffer le redresseur régulateur.
Évidemment en vrai c'est plus compliqué, par exemple quand la tension monte trop le régulateur court-circuite l'alternateur, mais il y a aussi des pertes, donc chaleur, et c'est une tension alternative à fréquence variable qui entre dans le redresseur régulateur...
C'est juste pour donner un exemple.

Fichier(s) joint(s):
Shindegen_Regulateur_Tri_Shunt_Diodes.jpg


Amélioration 1
Il y a une amélioration possible avec des composants de meilleure qualité, par exemple des diodes Schottky qui ont l'avantage de conduire plus rapidement et ont un seuil plus bas, par exemple 0,6 Volt. on diviserait donc en gros la puissance perdue par 2 soit environ 36 W
On a donc une amélioration du rendement, donc moins de chaleur etc.
A condition d'y mettre le prix.

Amélioration 2
Et plus récemment on a vu ces redresseurs régulateurs à transistors MosFet.
Ces composants peuvent servir à commuter des courants comme les thyristors mais ils n'ont pas ce seuil "fixe" de conduction. Ils ont une résistance interne à l'état conducteur (comme un interrupteur fermé).
Avec l'évolution de la fabrication et de la conception, on arrive à trouver des MosFet à très faible résistance (c'est le RDS on) de l'ordre de 10 milliohms (Milliohm : mΩ).
Alors avec 2 x 10 mΩ et 30A ça nous donne 0,6 W.
On voit que le gain est énorme, en plus on a un rendement bien meilleur, et beaucoup moins de chauffe du régulateur.

Fichier(s) joint(s):
Shindegen_Regulateur_Tri_Shunt_MosFet.jpg


Amélioration 3
On voit maintenant des redresseurs régulateurs qui au lieu de court-circuiter l'alternateur (régulateur "shunt") quand la tension monte trop, ouvre le circuit, c'est quand même mieux, ça ne freine plus le moteur, l'alternateur chauffe beaucoup moins, le seul problème à faire attention c'est que l'alternateur va monter en tension (100 V voire plus) et on ne doit pas créer un claquage (rupture) de l'isolant des bobinages alternateur

Inconvénients :
Par contre ça complique l'électronique, une diode de redressement ça fonctionne tout seul, un thyristor il faut le commander pour qu'il conduise et il s'arrête tout seul au passage à 0, un MosFet faut le mettre en conduction au bon moment et l'arrêter au bon moment.
Le prix sera donc plus élevé pour des composants de qualité, et l'électronique associée.

Je pense que c'est pour cela que l'on voit des copies de redresseurs régulateurs Shindengen à MosFet, bien moins chers, il suffit de mettre des diodes et thyristors à petits prix, ça fonctionnera mais avec des pertes nettement plus importantes et personne ne le vérifiera je pense.

A noter que l'on voit ces caractéristiques de composants sur le site de Shindengen.
Exemple Power MosFet Automotive :
https://semi.shindengen.co.jp/en/mos&application=Automotive
on trouve du MosFet 40 V (un peu juste) 70 A (c'est large) RDS on à seulement 0,0036 Ω (3,6 milliohm), faut voir le prix quand même !


A noter aussi que ce type de redressement "synchrone" actif est utilisé en industrie, et dans les alimentations de PC à haut rendement et donc nécessite moins de refroidissement, voire plus de ventilateur.
http://www.electroniques.biz/index.php/technologie/energie/item/49424-les-mosfet-remplacent-avantageusement-les-diodes-dans-les-ponts-redresseurs-pour-applications-poe
Image

A noter aussi qu'en automobile il y a des alternateurs haut rendement pour diminuer les pertes et gagner quelques grammes de CO2 au km.
Bosch automobile :

http://www.car-engineer.com/fr/les-alternateurs-a-redressement-synchrone-bosch/

Les diodes à haut rendement développées en interne peuvent réduire les émissions de CO2 d’un véhicule jusqu’à 1,3 gramme par kilomètre. En outre, par rapport à des alternateurs classiques, cette version procure cinq à sept ampères supplémentaires à bas régime. Cela est particulièrement important, car les consommateurs d’énergie du véhicule ont besoin d’un approvisionnement en électricité fiable, même à bas régime.

L’alternateur Bosch à redressement synchrone actif offre quant à lui quelques dix ampères supplémentaires par rapport à un alternateur normal, la réduction correspondante des émissions de CO2 va jusqu’à deux grammes par kilomètre. Avec cette technologie, les diodes sont remplacées par des transistors à haute performance.


Shindegen redresseur régulateurs Motos :
https://www.shindengen.com/products/electro/motorcycle/reg/


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Message Publié : Mardi 04 Février 2020 12:18 
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Salut Michel,

merci pour les infos. :champion

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Message Publié : Mardi 04 Février 2020 12:32 
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Salut Gilou,

Ça faisait un moment que je me demandais mais pourquoi sont-ils mieux ?
Je me pose trop de questions ! :mrgreen

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Message Publié : Mardi 04 Février 2020 13:02 
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Sur, mais au moins, nous ne pourrons pas dire, on savait pas :mrgreen

d'où l'utilité de remplacer nos régulateurs d'origine si nous ne voulons pas avoir de problèmes de roue libre, de batterie défectueuse...

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Message Publié : Vendredi 07 Février 2020 11:00 
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Bonjour tout le monde

Au mois de novembre dernier j'ai installé un redresseur/régulateur de type MOSFET sur mon Vmax de 1991. J'en avais marre de cramer ceux de type origine ou adaptables tous les 10 km !!!
C'est vrai que c'est le jour et la nuit. Déjà la tension de charge est plus stable autour des 14V. Les anciens modèles chargeaient "moins haut". Et question chauffe, il n'y a pas photo !
Le problème c'est que le boitier est nettement plus encombrant et sur le Vmax les emplacements disponibles ne sont pas légion. Mais après cogitations et adaptation du faisceau électrique c'est tout bon.

En tout cas, merci pour cette étude détaillée !

Bonne route à tous

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Les constipés chroniques et les écrivains ont au moins un point commun ... l'angoisse de la feuille blanche.


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Message Publié : Vendredi 07 Février 2020 11:15 
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Bonjour Pat,

Merci pour ce retour d'expérience sur une autre moto.
Le problème est générique sur toutes les motos avec alternateur à aimants permanents, la puissance a augmentée (400W voire plus) pour alimenter tout l'équipement "moderne" (injection etc.) tout en conservant un système des années 60 faits pour des petits alternateurs (150 W).
A l'époque des diodes Zener de puissance écrêtaient le trop plein, mais ça chauffait déjà pas mal, alors avec 400 W...
Aujourd'hui pour éviter d'avoir trop de soucis la solution des MosFet a bien arranger la fiabilité.

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Message Publié : Dimanche 09 Février 2020 12:05 
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salut,

je me posais encore la question de savoir si je devais remplacer le mien (en profitant de la dépose du faisceau électrique).
j'ai vérifié c'est un SH541G-12, bref pas forcément le plus adapté mais clairement le moins cher...
j'ai refait un tour sur le post "batterie et circuit" et j'avoue que tu m'as mis le doute.
premièrement car en effet les nouveau RR SH847 sont bien plus grand que l'original (enfin celui que j'ai et qui se place pas trop mal dans le logement à l'avant) 120mm/90, 101/80, etc
et deuxièmement car je commence a douter de quelle technologie serait la plus adaptée pour moi ? (au vu de l'age de la moto, de l'état de l'alternateur)
donc je voulais savoir si il était possible de ré-avoir un petit point sur où on en est coté circuit de charge ?

cdlt

alex


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Message Publié : Dimanche 09 Février 2020 13:52 
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Bonjour,
Michelm, on te demande ! Gérard.


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Message Publié : Dimanche 09 Février 2020 14:39 
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Bonjour,

Rien de changé il vaut mieux un régulateur de type FH... à MosFet que celui d'origine, les anciens SH, dont la tension de régulation baisse avec le temps.

Le SH847 est la dernière génération (c'est trompeur car c'est SH...), il a l'avantage de ne plus court-circuiter l'alternateur pour réguler la tension, donc l'alternateur chauffe moins.
Il ne devrait plus beaucoup chauffer non plus, c'est un peu étonnant qu'il soit plus grand, peut-être l'électronique en plus.
Mais s'il est trop grand autant monter un FH d'occasion on en trouve à moins de 50 €, c'est un modèle fiable et éprouvé.

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Message Publié : Lundi 10 Février 2020 11:51 
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Message Publié : Dimanche 23 Février 2020 8:31 
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Localisation : Mozac, en Voxanie...Aussi!!!
L'évolution MosFet a touché tous les domaines en parallèle de l'arrivée des batteries Lithium et de l'augmentation de puissance

Modèles réduits, outillage électroportatif, etc...

les moteurs à balais remplacés par des brushless de 2 à 3000W pour le même prix/encombrement/poids qu'un Mabushi 540 de 70W, ont nécessités des accus LiPos; les intensités ont grimpé en flèche . Le Mosfet s'est généralisé.

Étonnant que l'industrie moto n'ait pas suivi aussi vite...

_________________
- Street Scrambler 2004 n°112...... Projet:"VX10 Charadisé"
- Black "Clagic" ou "Massic" n°20,
- VX10 n°11,
- Café Racer 2005 n°89,
- Vmax 1995 très préparé


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Message Publié : Dimanche 23 Février 2020 11:13 
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Les MosFet ont aussi bien évolué et le redressement actif à MosFet ce n'est pas encore généralisé mème en auto.

L'auto a toujours été en avance techniquement et les contraintes pour baisser le CO2 sont fortes, il y a par exemple la recharge batterie par l'alternateur en phase de décélération et pas tout le temps comme en moto.
De toute façon l'alternateur à aimants permanents de moto que l'on shunte (court-circuite) pour réguler la tension c'est impensable en auto.

En moto la consommation semble bien être le dernier des soucis des constructeurs, jusqu'à ce qu'une nouvelle norme leur tombe dessus !

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