Fonctionnement d'une alimentation (2ème partie)

Influence de la température - Raisons de la perte de capacité

Cette perte de capacité est liée au fait qu'à partir d'une certaine température, certains composants voient leurs caractéristiques électriques décliner. C'est notamment le cas des diodes Schottky qui sont directement responsables du courant maximum possible sur chaque ligne. Les MOSFETs voient aussi leurs pertes par conduction augmenter avec la température (la résistance série équivalente augmente) et leur capacité à laisser passer du courant aussi.

Ci-dessous, on montre ce phénomène d'après les données des fabricants entre une barrière Schottky issue d'une Seasonic S12 et d'une LC Power 550 W :


Pour la Seasonic S12, la barrière peut tenir 30 A (sur le schéma c'est 15 A par diode et il y en a 2 dans une barrière) jusqu'à ce que sa température atteigne 125 °C (déjà bien haut), après quoi elle commence à faiblir pour ne plus fonctionner à 150 °C. Pour la barrière sur la LC Power, elle ne tient que 16 A (là c'est pour les 2 diodes et il y a 2 barrières en parallèle pour tenir 32 A maximum) jusqu'à ce qu'elle atteigne seulement 60 °C, après quoi elle s'effondre ! Vu ses autres caractéristiques, son rendement n'est pas terrible et elle va chauffer plus que celle de la Seasonic, donc accélérer sa perte de capacité. Une température de jonction de 60 °C est déjà une température quasiment atteinte en fonctionnement normal...

Autrement dit, la LC Power est sous-dimensionnée pour des raisons de coût évidemment. La Seasonic S12 tiendra ses spécifications, même dans les pires situations qu'on puisse rencontrer, car elle est suffisamment surdimensionnée. Bien sûr, on peut surcharger les diodes au delà de leurs spécifications, mais leur durée de vie en pâtira sérieusement.

Et enfin dernière chose, relier le rendement à la température n'est pas forcément aussi évident qu'il n'y parait. On aurait tendance à dire qu'il baisse quand la température augmente et inversement. Néanmoins, certains composants travailleront peut être mieux à 40 °C qu'à 25 °C. L'ESR des condensateurs diminue quand la température augmente donc un peu moins de pertes, ou bien encore la chute de tension des barrières Schottky diminue aussi quand la température augmente (à courant égal), donc elles engendrent aussi moins de pertes, etc. Il y a tellement de choses qui varient dans un sens ou dans l'autre que le seul moyen de le savoir est de tester globalement. Il faudrait charger une alimentation avec une puissance constante, puis faire varier la température d'aspiration de l'air entre 25 et 50 °C par exemple pour voir comment évolue le rendement et si vraiment l'influence de la température est négligeable ou non. Avec des bons composants, il y a peu de chances que la perte de rendement soit élevée entre 30 et 40 °C typiques (en supposant que ça baisse).