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Mesures carte puissance — TMS320F28027 dual boost

Suivi des mesures de calibration effectuées sur la carte élévateur (à moitié complète : composants de puissance et drivers MOSFET pas encore montés). Ce document est la source pour remplir calib.h dans le firmware. Les valeurs numériques finales à utiliser en code sont dans PROMPT-claude-code-TMS320.md (section 5) ; ce fichier-ci garde la trace des mesures brutes et de leur contexte.

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1. Chaînes de mesure de tension

Méthode : alimentation de labo réglée à une tension connue, lecture de la tension de sortie du pont diviseur au multimètre (avant l'ADC).

Voie	Point de mesure	Coefficient mesuré (Vadc/Vréel)	Gain (V/V)	Pleine échelle (3,3 V)	Statut
VIN (V_batt)	pin 10	0,09	11,11	36,7 V	✅ mesuré
V1 (V_inter)	pin 16	0,032	31,25	103,1 V	✅ mesuré
VOUT (V_HT)	pin 14	0,0055	181,82	600 V	✅ mesuré

Remarques :

• VIN et V1 tombent exactement sur les valeurs théoriques calculées à la conception (11,11 et 31,25) — le pont a été monté avec les bonnes valeurs de résistances.
• VOUT diffère de 1,8 % de la valeur théorique (178,6 → 181,82), imputable à la tolérance des résistances réelles. Sans conséquence : la pleine échelle réelle (600 V) reste au-dessus de l'objectif (400 V max), avec même un peu plus de marge que prévu.
• V1 max visé = 50 V → seulement ~1,6 V sur l'ADC (48 % de la plage), pas de saturation, résolution confirmée suffisante.

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2. Chaîne de mesure de courant d'entrée (IIN)

Méthode : courant imposé au primaire, lecture de la tension de sortie de l'ampli de mesure au multimètre.

Point	Valeur
Mesure	250 mA → 0,208 V en sortie ampli
Gain calculé	0,832 V/A
Gain inverse	1,2019 A/V
Pleine échelle (3,3 V)	3,97 A

Un seul point mesuré (pas de vérification de linéarité multi-points comme pour les shunts MOSFET). Cohérent avec le courant d'entrée nominal attendu (~590 mA pour ~5 W de charge côté HT), bonne marge avant saturation.

Reste à faire : idéalement un second point de mesure pour confirmer la linéarité et détecter un éventuel offset (mesure faite à un seul courant, donc le calcul suppose une caractéristique passant par zéro — à vérifier).

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3. Chaînes de mesure de courant shunt MOSFET (I1, I2) — protection rapide

⚠️ Mesures faites avec le MCP6001 monté provisoirement sur le banc de test. Le composant final prévu est le TLV9151 (meilleur offset, meilleure bande passante). Le gain (fixé par le réseau de résistances RF/RG) doit rester valable après le remplacement ; l'offset devra être entièrement remesuré.

Méthode : courant imposé dans chaque shunt (0,02 Ω), lecture au multimètre de la tension aux bornes du shunt (V_Rshunt) et de la sortie ampli-op avant ADC (V_shunt_adc), à quatre points (0, 0,5, 1, 2 A).

Données brutes

Shunt 1 (étage 1) :

I (A)	V_Rshunt (mV)	V_shunt1_adc (V)
0	—	0,0473
0,5	10,3	0,367
1	20,38	0,682
2	40,9	1,31

Shunt 2 (étage 2) :

I (A)	V_Rshunt (mV)	V_shunt2_adc (V)
0	—	0,0340
0,5	10,48	0,357
1	20,58	0,674
2	40,76	1,31

Résultats (régression linéaire sur les 4 points)

Voie	Offset (I=0)	Gain (V/A)	Gain équivalent shunt×ampli (V/V)	Gain inverse (A/V)	Pleine échelle (3,3 V)
I1 (étage 1)	47,3 mV	0,631	≈ 31,5	1,585	5,15 A
I2 (étage 2)	34,0 mV	0,637	≈ 31,8	1,570	5,12 A

Formules de conversion (provisoires, MCP6001) :

I1 = (Vadc − 0,0473) / 0,631
I2 = (Vadc − 0,0340) / 0,637

Remarques :

• Très bonne linéarité sur les 4 points des deux voies.
• Écart de gain d'environ 1 % entre les deux voies — attribuable à la tolérance des résistances de gain, propre à chaque canal. Ne pas utiliser un gain unique moyenné : garder deux jeux de constantes séparés dans calib.h.
• Le gain mesuré (~31,5-31,8) est proche de la valeur visée à la conception (31), mais s'écarte de l'hypothèse initiale utilisée pour calculer le seuil DAC (qui supposait un gain de 30 pile). Voir §5 pour la correction.
• Les deux offsets (34-47 mV) sont nettement plus élevés que le Vos typique du MCP6001 seul à ce gain — probablement une combinaison de l'offset ampli réel et d'un petit décalage du pont/de la référence. Sans conséquence pratique : l'auto-zéro logiciel prévu au boot du firmware absorbe cet écart automatiquement, quelle que soit son origine.

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4. Chaîne de mesure de courant de sortie (IOUT)

Non mesurée. Reste à faire — même méthode que pour IIN (courant imposé côté charge après le switch de sortie, lecture de la tension ampli-op). Valeur théorique provisoire dans calib.h : 3,0 V @ 50 mA → gain 0,016667 A/V (à confirmer/remplacer par une mesure réelle).

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5. Seuil de protection — recalcul avec les gains mesurés

Le calcul initial du code DAC (DACVAL) pour le seuil de 3 A avait été fait en supposant un gain exactement égal à 30 (shunt 0,02 Ω × ampli-op ×30), donnant Vadc = 1,8 V à 3 A. Cette hypothèse est fausse : le gain réel mesuré est ~31,5-31,8, donc en réalité 1,8 V correspondait à un seuil réel plus proche de 3,3 A que de 3 A. Non dangereux (la protection aurait juste déclenché un peu tard), mais corrigé avant tout flashage.

Valeurs recalculées avec les gains et offsets mesurés (§3) :

Seuil 3 A, comparateur 1 (I-shunt1) :
  Vadc = 0,0473 + 3 × 0,631 = 1,940 V
  DACVAL = round(1,940 × 1023 / 3,3) = 601

Seuil 3 A, comparateur 2 (I-shunt2) :
  Vadc = 0,0340 + 3 × 0,637 = 1,945 V
  DACVAL = round(1,945 × 1023 / 3,3) = 603

⚠️ Ces deux valeurs sont provisoires (MCP6001). Elles devront être recalculées avec les mêmes formules dès que le gain et l'offset seront remesurés sur le TLV9151. Le firmware ne doit jamais figer DACVAL en dur : le calculer par macro à partir de SAFETY_ISHUNT_THRESHOLD_A et des constantes de gain/offset mesurées, pour que ce remplacement futur ne touche qu'aux valeurs de calib.h, pas au code.

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6. Ce qu'il reste à faire

Mesures à compléter

• IOUT : gain réel (un point de mesure minimum, idéalement deux)
• IIN : second point de mesure pour vérifier la linéarité/l'offset
• Chaîne NTC (Temp1, Temp2) : vérifier la valeur réelle de la résistance fixe des ponts diviseurs (10 kΩ supposé) et, si possible, un point de mesure à température connue pour valider la formule Steinhart-Hart simplifiée
• I1, I2 à refaire intégralement une fois le TLV9151 monté (gain à confirmer proche de ~31,5-31,8, offset à mesurer — attendu très inférieur aux 34-47 mV actuels)

Matériel restant à monter sur la carte élévateur

• Composants de puissance (MOSFET IPD60R360, diode SiC STPSC406, inductances) — carte actuellement à moitié complète
• Driver de grille : le UCC27518/19 initialement prévu ne convient pas (seuils d'entrée CMOS proportionnels à VDD = 12 V, un signal 3,3 V du F28027 ne les franchira jamais). Remplacer par UCC27517 (seuils CMOS/TTL indépendants de VDD, même boîtier SOT-23-5, même brochage) — vérifier la polarité (inverseur/non-inverseur) requise selon le sens voulu sur EN
• TLV9151 : montage définitif à la place du MCP6001 de banc

Firmware (TMS320F28027-dualboost, côté Claude Code / CCS)

• Reporter les gains/offsets mesurés (§1-3) dans calib.h, avec la structure par voie recommandée (gain, offset, seuil) plutôt que des constantes isolées
• Vérifier que le calcul de DACVAL est bien fait par macro à partir des constantes, pas en dur
• Une fois le driver de grille corrigé et les composants de puissance montés : test matériel de l'étape 2 du firmware (sécurité) avant toute activation du PWM — critère : TZFRC force les sorties à 0, un breakpoint coupe le PWM (TZ6/OSHT6), le flag ne se réarme pas seul

Points de configuration matérielle en attente de confirmation

• Fréquence de découpage par étage (100 ou 200 kHz)
• Polarité réelle des LED (bleue/rouge)
• Valeur d'inductance retenue par étage (47 ou 100 µH)
• État de la liaison JTAG / UART après le dernier diagnostic (mesure du 1,8 V sur VDD broches 32/43, recâblage croisé RX/TX) — à confirmer que tout fonctionne avant de reprendre les tests