Calculateur de charge de condensateur
Dimensionnez un chemin de précharge, visualisez le transitoire de charge et vérifiez le courant d'appel, les tolérances, le stress d'impulsion et la décharge de sécurité.
Équations
La courbe bleue suit la tension du condensateur. Le trait ambre marque la cible choisie et le repère vertical est la sonde temporelle.
Le courant et la puissance de la résistance du chemin partagent une vue normalisée. En CC/CV, le plateau rend visible le passage à la queue exponentielle.
Définissez une tension cible finie puis déplacez le curseur temporel sur le profil de charge choisi. Le schéma et tous les résultats se mettent à jour ensemble.
Définissez vous-même la marge de tension. C'est une aide de revue, pas une règle de dérating universelle : diélectrique, température, biais DC et surtension proviennent toujours de la fiche technique.
Trouvez la plus grande résistance de purge permanente qui ramène un condensateur chargé à une tension plus sûre dans le délai choisi.
Une purge permanente consomme cette puissance dès que le bus est alimenté. Validez les exigences de décharge, la tenue en tension de la résistance et la tension réellement sûre pour l'équipement.
Guide de précharge
Transformer une charge de condensateur en choix de composants sûr
La constante de temps seule ne suffit pas lorsqu’un condensateur est chargé sur une alimentation réelle. Il faut aussi choisir le bon profil — RC ou courant constant vers tension constante — vérifier l’énergie déposée dans le chemin et prévoir une décharge après coupure.
Méthode et hypothèses
Le profil RC utilise une source DC, une résistance source, une résistance de précharge et l’ESR en série : VC(t) = VS − (VS − V0)e^(−t/τ), avec τ = RΣC. Le profil CC/CV maintient ICC jusqu’à VSW = VS − ICCRΣ, puis applique cette même queue exponentielle. L’assistant RC croise le courant d’appel maximal avec le temps cible en appliquant les tolérances R et C dans le sens défavorable.
Entrées à vérifier
Capacité effective
Utilisez la capacité réellement disponible à la tension et à la température de fonctionnement. Pour certains MLCC, le biais DC, le vieillissement et la température peuvent réduire fortement la valeur nominale.
Tension cible finie
Une charge à 100 % est asymptotique. Choisissez plutôt le seuil réellement utile à votre système : 90 %, un seuil de reset, la tension minimale du convertisseur, etc.
Chemin complet de charge
Ajoutez la résistance de source, l’ESR et toute résistance ou limitation du commutateur. Ces éléments réduisent le courant, mais peuvent aussi rendre le délai de précharge impossible.
Démarche recommandée
- 1Saisissez la tension source, la tension résiduelle initiale, la capacité effective et toutes les résistances de série connues.
- 2Choisissez la tension qui signifie réellement « prêt », puis vérifiez la montée en tension et le courant d’appel avec le curseur temporel.
- 3En RC, utilisez l’assistant pour croiser la limite de courant et le délai. En CC/CV, vérifiez la tension et le temps de bascule. Dans les deux cas, validez le chemin avec ses courbes d’impulsion, sa tenue en tension et la SOA du commutateur ou du régulateur.
Exemple de décision
Pour charger 1 000 µF de 0 à 5 V avec une résistance de 10 Ω et 0,2 Ω de résistances parasites, τ vaut environ 10,2 ms. Le courant d’appel est proche de 490 mA. Avant de retenir 10 Ω, comparez aussi sa puissance de crête et son énergie d’impulsion avec les limites constructeur.
Limites à garder en tête
Le profil CC/CV suppose une régulation stable instantanée : il ne couvre pas la dynamique de boucle, l’inductance de câblage, les commutations rapides, la fuite, l’absorption diélectrique, l’échauffement du régulateur ni les défauts. Pour une énergie ou une tension dangereuse, prévoyez une revue de sécurité et des essais mesurés.
Questions fréquentes
Pourquoi l’outil demande-t-il une capacité effective ?
Le délai dépend directement de C. Une valeur nominale qui baisse sous biais DC ou température peut faire arriver un seuil plus tôt que prévu ; à l’inverse, une capacité plus haute ralentit la précharge et augmente l’énergie à gérer.
La puissance nominale de la résistance suffit-elle ?
Non. Un court pic peut dépasser largement la puissance continue sans être forcément acceptable. Comparez l’énergie, la durée, la tension et la forme d’impulsion aux courbes de surcharge constructeur.
Références à consulter
- Références de méthode : réponse indicielle RC, séries préférentielles IEC 60063, fiche technique du condensateur, courbes d’impulsion de la résistance et SOA du commutateur utilisé.
Contenu pédagogique original, revu pour la clarté technique le 20 août 2026. Vérifiez toujours les fiches techniques, les normes applicables et votre conception avant mise sous tension ou fabrication.