FORMATION : Les alimentations et sources d’énergie pour objets connectés

Du 26 au 27 février 2020 Versailles (78)

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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 conjointement 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 : 26 février 2020

9h-9h15 : Accueil

9h15-10h00 : Introduction
Présentation du programme
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 : 27 février 2020

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

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 : 15 participants maximum

Lieu de l’événement :

Pépinière d’entreprises de Versailles Grand Parc,
2 place de Touraine,
78000 Versailles
Plan d’accès

Attention, ne pas confondre avec la zone d’activité de la pépinière de la Ville de Viroflay de l’autre côté de la voie ferrée.
Pour ceux qui viennent en voiture, possibilité de stationner sur le parking de la Maison des Associations juste à côté

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

Participation aux frais

Prix préférentiel pour les adhérents CAP’TRONIC : 900 € HT par personne pour les 2 jours
Pour les grandes entreprises et les PME qui ne souhaitent pas adhérer : 1200 € 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.