FORMATION : Les alimentations et sources d’énergie pour objets connectés
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Tout dispositif électronique nécessite de l’énergie et inclue donc une source d’énergie et des circuits d’alimentation plus ou moins complexes. Malgré cela, l’alimentation d’un circuit est souvent perçue comme une partie peu noble, voire nébuleuse lorsqu’il s’agit d’intégrer des convertisseurs de tension à découpage ou de gérer efficacement des batteries rechargeables. Pourtant les alimentations sont des sources importantes d’innovations, en particulier pour les objets connectés : Architectures ultra-basse consommation et/ou haut rendement, butinage énergétique, piles et batteries avancées, alimentations intelligentes, etc. Cette formation de 2 jours a été créée afin de présenter de manière simple et didactique les bases technologiques des sources d’énergie et des circuits d’alimentation de faible puissance. De nombreux exemples pratiques et travaux pratiques permettront aux participants de comprendre et retenir les concepts présentés.
Programme
Journée 1 : 4 x 1h30 de webconference
Bloc 1/8 : 1h30
9h-9h20 : 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
9h20-9h50 : 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
9h50-10h30 : 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 ?
Break : 30 minutes
Bloc 2/8 : 1h30
11h-11h30 - Exercice individuel : Bilan énergétique d’un produit
11h30-12h10 : 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
12h10-12h30 : Questions/réponses
Break : 1 heure
Bloc 3/8 : 1h30
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
14h40-15h - Exercice individuel :Simulation d’un convertisseur buck discret
Break : 30 minutes
Bloc 4/8 : 1h30
15h30-16h45 : Conseils pratiques pour concevoir une alimentations
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
16h45-17h : Questions/réponses
Exercice individuel : Calcul d’un radiateur
Journée 2 – 4 x 1h30 de webconference
Bloc 5/8 : 1h30
9h-9h10 : Correction de l’exercice « radiateur »
9h10-9h50 : 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
10h10-10h30 : 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
Break : 30 minutes
Bloc 6/8 : 1h30
11h-11h30 : Les sources d’énergie primaires (suite)
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
Break : 60 minutes
Bloc 7/8 : 1h30
13h30-13h45 - Exercice individuel : Calcul d’un micro-panneau solaire
13h45-15h : Accumulateurs d’énergie (partie 1)
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
Break : 30 minutes
Bloc 8/8 : 1h30
15h30-16h : Accumulateurs d’énergie (partie 2)
Chargeurs par induction : quelques bases...
Les supercap : Technologie et contraintes d’emploi
Composants dédiés pour les supercaps
16h-16h30 : Synthèse et tendances
Quelle source d’énergie pour quelle application ?
Les alimentations intelligentes
Quelques illustrations des avancées technologiques...
Synthèse
16h30-17h : Questions/réponses et débriefing de la formation
Objectif : apprendre comment établir le bilan énergétique d’un dispositif, réduire sa consommation de fonctionnement, choisir sa source d’énergie et dimensionner ses composants.
Public visé : Concepteurs, testeurs ou donneurs d’ordres de produits électroniques
Prérequis : Connaissances générales en électronique
Effectif : 20 participants maximum
Modalités
Supports de présentation au format pdf transmis par email aux participants
Animation des formations par web-conférence
IMPORTANT
Les participants devront disposer d’une Webcam , d’un micro/casque et un accès internet haut débit
Pour la réalisation des TPs, les participants à la formation devront être équipés d’ un PC ou un Mac 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
Participation aux frais
Prix préférentiel pour les adhérents CAP’TRONIC : 750 € HT par personne pour les 2 jours
Pour les grandes entreprises et les PME qui ne souhaitent pas adhérer : 950 € HT par personne pour les 2 jours
Si vous êtes une PME non adhérente :
Vous pouvez adhérer à l’association JESSICA France. Pour cela contacter Florence CAGNARD
Modalités d’adhésion
Remarque : Jessica France est titulaire d’un numéro d’agrément de formation continue et est référencé DATADOCK depuis le 1er juillet 2017. Cette formation est éligible au financement par votre Opérateur de Compétences (OPCO) hors CPF.
