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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

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