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.
