probleme simulation sur LTSPICE

[nunu27]

Bonsoir à tous,

Je me permets de vous poster mon probleme car je n'ai malheureusement pas trouvé réponse à ma question.

Mon projet:
Effectuer la conception d'un petit véhicule autonome.

Mon probleme est donc le suivant: Je compte generer un signal PWM drivant des NPN et PNP (pont en H).
Comme je souhaite ne pas utiliser de circuit "tout fais" (L298, etc...) mais je dois donc generer moi-même les differents signaux (je trouve ça plus interessant).

J'en suis donc au stade de la generation du signal PWM. C-a-d utiliser le bien connu montage a base d'AOP constitué d'un generateur de signal triangulaire suivi d'un comparateur. Jusque là, rien d'anormal me direz-vous...
Mon soucis vient du fait que je n'arrive pas à simuler ce montage sur LTSPICE, je pense pourtant avoir un montage fonctionnel, mais je pense que mon souci vient du parametrage de LTSPICE (condition initiale du condensateur probablement?)

Ma question est donc la suivante:
Pourquoi, selon vous mon montage n'arrive pas à se simuler sur LTPSICE?

Je precise que je torture la tete depuis quelques jours dessus sans résultat malheureusement...

Afin d'etre le plus précis possible, je vous joints l'imp ecran de LTSPiCE, je pense que ce sera plus clair.

Je vous remercie par avance pour votre aide.

Bien cordialement,

Manu
-----

[Biname]

Hello,

La polarité de V2 ne devrait-elle pas être inversée ?

Biname

N.B. : Il est possible de configurer une source de tension carrée de rapport cyclique "variable" mais je suppose que c'est trop simple ?

[nunu27]

Bonjour Biname,

Oh mon dieu... la boulette plus grosse que le nez au milieu de la figure...
En effet, j'etais tellement bloqué sur le fonctionnement inherent au rebouclage que je n'ai même pas relevé que mon alim symétrique etait inversée.

Du coup, après modification, ça fonctionne beaucoup mieux (mon signal n'est pas nikel mais je pense qu'en jouant un peu sur les valeurs des composants passifs périphériques ça devrait se résorber).

En tout cas, un grand merci Biname pour ta réponse, je vais maintenant pouvoir continuer à avancer sur mon projet

P.S: au moins, on peut dire que pour un premier post, j'ai fais une entrée "fracassante"...

Merci encore et pardon pour cette erreur grosse comme le nez encore une fois.

Amicalement

Manu

[nunu27]

@ Biname:
Désolé pour le doublon, mais je vient de me rendre compte que je n'ai répondu qu'à une partie de ton message.

Sinon, oui utiliser un générateur "tout fais" ne m'interesse pas.

J'ai pour objectif d'employé un minimum de CI (à l'exception des AOP), car je te trouve beaucoup interessant de comprendre le dimensionnement des composants (et pi, ça fais travailler les méninges en plus ).
Une fois, que j'aurai éprouvé mon systeme complet avec les composants passif je passerai à la miniaturisation (pour optimiser le routage, etc...).

Merci encore.

Manu

[A voir en vidéo sur Futura]

[nunu27]

Bonsoir à tous,

Je me permets de revenir vers vous dans le cadre de mon projet.
En effet, je bute sur un probleme pour le quel je ne trouve pas de solution.

Je compte utiliser ce montage (--> pj nommée "base 19ms") afin de generer un signal PWM qui pilotera un pont en H pour un moteur cc (imaginons 50mA sous 12V).
--> Celui-ci fonctionne correctement (pour une frequence de 50Hz environ pour un rapport de 1 pour 2 entre les R du comparateur).

1) Cependant, je souhaite appliquer un PWM à une frequence inaudible (imaginons 20KHz) au moteur cc.
Du coup, en modifiant les valeurs des R et C je peux "grater" un peu en frequence mais je ne pourrai pas visiblement ou peu depasser les 250Hz (cf: pj nommée "4ms bis").
Je ne pense pas pouvoir encore augmenter le rapport entre C et R (par exemple C=1uF et R=10K et donc me baser sur R=10K au niveau du comparateur) pour que je puisse accroitre l'écart entre les 2 R du comparateur (1 pour 10 me permet d'atteindre 250Hz).
Voilà donc mon premier soucis...Car pour obtenir 20KHz, il va me falloir un rapport de 1 pour 400 entre les 2 R. Donc en me basant sur R=10K, il faudrait que R5=4000k soit 4M, autant dire que je risque de bloqué literalement le courant qui circulerai dans cette resistance? non?

2) Une fois celui-ci reglé, je souhaite biensûr pouvoir moduler le niveau haut du niveau bas. Pour ça, je comptais utiliser ce petit dipole (cf: pj nommée "dipole") à la place de R5 au niveau du comparateur (tantot la diode bloque avec sa R en serie, tantot elle est passante, suivant le sens du courant). Pour info, j'utiliserai une R variable par exemple lors du montage.
Le probleme est que lorsque j'utilise ce dipole en lieu et place de R5, j'ai un plantage du comportement du generateur PWM... Et là, je ne vois pas pourquoi car je respecte la resistance equivalente (soit 500K ici).
Est-ce dû au fait que la diode me "bouffe" 0.7V?

J'espere avoir été suffisamment clair.
En esperant, que quelqu’un puisse eclairer ma lanterne

Merci d'avance pour vos interventions.

Je précise que je souhaite utiliser un montage comme plus haut plutot qu'un CI. (peut-etre que je suis au limite de ce type de montage en ce qui concerne la fréquence?...)

Manu

[nunu27]

Re-bonsoir à tous,

1) Bon, je me suis basé sur la formule Fosc=R2/(4xR1xRxC), j'ai donc diviser par 100 la valeur de C (qui passe donc à 0,001uF).
Au niveau fonctionnement du montage, j'ai bien mon PWM à F=23KHz environ (Donc, je sais plus ou j'ai pecher le coup d'un rapport de valeur entre R et C sur la montage comparateur... ).

2) Ce qui me chagrine cependant, c'est que plus j'augmente la frequence du PWM, plus le montage prend du temps pour se lancer (pour les 20KHz, les premières impulsions ont lieu à la 42eme seconde), et je ne sais pas pourquoi.

Selon vous, est-il possible de palier à ce retard?

3) Je retire ce que j'ai dis sur le dipole composée de diode en ce qui concerne la R equivalente --> au temps pour moi...

Merci d'avance pour votre aide.

Manu

[Biname]

Hello,

Tu peux uploader ici un fichier LTSpice .Asc à condition d'y ajouter l'extension .Txt
Bref MonBeauSpice.Asc.Txt

Ca nous simplifierait la vie !

42 secondes de simulation(1) ou 42 secondes sur l'échelle temps des traces(2) ?

Pour (1) : accélérer la simulation avec LTSpice/Tools/Spice::engine::solver passer de 'normal' à 'alternate'

Biname

[Antoane]

Bonjour,
Le simulateur commence par chercher le point de repos du circuit (en DC) et s'y fixe avant de lancer la simulation temporelle. Le problème, c'est que dans un montage idéal (composants parfaits, sans bruit), le circuit n'a aucune raison de se mettre à osciller, il faut déclencher les oscillations en envoyant du bruit ou en intégrant un minuscule courant de fuite.
Tu peux empêcher le simulateur de simuler ce point dc en ajoutant uic à la fin de la commande de simu ("skip initial operating point solution" => .tran 100m uic ) ou en faisant démarrer démarrer les alimentation à 0 ("start external dc voltage sources at 0" => .tran 100m startup ).

Changer la valeur de R5 ne modifie pas le rapport cyclique du signal généré puisque le temps d'un état (haut ou bas) est égal au temps nécessaire pour charger/décharger le condensateur d'une tension égale à la différence entre les deux niveau de seuil du comparateur. Ca permet accessoirement ajouter un offset au triangle.
On fait généralement varier le rapport cyclique en modifiant le ocurant de charge/décharge du condensateur, c'est à dire en jouant sur R1.

Le LT1037 n'est stable que pour des gains de boucle >5. http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/100737fbs.pdf

C'est sur le produit R1*C1 qu'il faut agir pour modifier la fréquence d'oscillation. Ce type de circuit n'est cependant pas adapté pour de "hautes" fréquences d'oscillations :
- l'AOP monté en comparateur est un composant lent mais dont les changements d'état devraient prendre un temps négligeable devant la période du signal :
- il faut un AOP relativement rapide pour obtenir un beau triangle en sortie.
De quelle linéarité as-tu besoin ? bien souvent, une portion d'exponentielle est suffisante pour approximer un triangle. Et ça, on sait faire pour pas cher avec un unique comparateur.

[nunu27]

Bonjour,

1) Tout d'abord, merci pour vos commentaires
2) @Biname:
"Tu peux uploader ici un fichier LTSpice .Asc à condition d'y ajouter l'extension .Txt
Bref MonBeauSpice.Asc.Txt"
--> je ne comprends pas, je pense que c'est parce que j'utilise des imp ecran de Spice?(si c'est ça, désolé, mais ça me semble plus rapide de vous transmettre ces imp ecran pour comprendre mon pb).
Sinon, les 42s sont sur l'echelle des temps de spice.
3) @ Antoane:
-En effet, je n'ai pas pensé une seconde que c'etait dû à l'aspect "ideal" des composants dans LTSPICE.
Du coup, je vais essayer ça --> citation: "start external dc voltage sources at 0" => .tran 100m startup".
-citation: "De quelle linéarité as-tu besoin ? bien souvent, une portion d'exponentielle est suffisante pour approximer un triangle. Et ça, on sait faire pour pas cher avec un unique comparateur."
Là, je ne comprends pas trop "portion d'exponentiel" ni "De quelle linéarité as-tu besoin ?"...
4) Je relance ma simulation et reviens vers vous.
Merci encore pour vos interventions.
5) Pour infos;
Je pense que ce n'est pas negligeable mais à terme j'utiliserai un AOP du type TL081, TL084 lors du montage physique --> j'espere que d'utiliser le LT1037 pour les simu n'est pas trop un pb...
Je reviens vers vous rapidement pour le bilan comportemental du montage.

Manu

[Antoane]

Bonjour,
Ce circuit a pour unique but de générer un signal PWM, n'est ce pas ?

Si oui :
Le principe est valide mais pas optimal :
- un AOP est un composant optimisé pour fonctionner en linéaire, il fonctionne mal en comparateur (slew-rate et tensions de saturations). Tu ne le vois pas trop dans ta simu car le LT1037 est rapide et presque rail-rail en sortie, le résultat avec un TL08x sera différent. Pour faire une comparaison, on utilise un comparateur : c'est comme un AOP mais prévu pour fonctionner en linéaire ;
- ce schéma génère un beau signal triangle. C'est parfois un avantage, mais tu n'en as ici que faire. Donc s'il y a moyen de simplifier le montage en supprimant ce triangle...


Pour faire un oscillateur avec un condensateur, il y a (en gros) 3 solutions :
* tu le charges/décharges à courant constant et commutes le sens du courant lorsque la tension atteint un certain seuil -> ca donne un triangle (c'est ce que tu fais.)
* tu le charges/décharges au travers d'une résistance en alimentant le dipole R-C série sous une tension donnée et commutes le signe de cette tension (et par là le sens du courant) lorsque la tension atteint un certain seuil -> ca donne des portions d'exponentielles
* tu utilises un circuit résonant LC.

Un exemple de schéma utilisant un comparateur, 4 résistances et un condensateur : http://home.cogeco.ca/~rpaisley4/Com...Oscillator.GIF
Il n'y a pas besoin d'alimentation symétrique (les deux résistances de 100k la réalisent).
La 22k fixe l'amplitude du "triangle" (des morceaux d'exponentielles), et par là la fréquence du signal. La 220k peut être remplacée par un potentiomètre + diodes pour faire varier le rapport cyclique à fréquence constante.

Note : tu as uploadé des copies d'écran, ce que Biname demandait c'était ton fichier de simulation (le fichier *.asc). Ce type d’extension n'est pas accepté par futura, il faut donc tricher et faire croire au forum que tu lui confies un fichier texte en changeant l'extension de ton fichier *.asc -> *.asc.txt

Le LT1037 n'est stable que pour des gains de boucle >5. http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/100737fbs.pdf , mieux vaut éviter de s'en servir -- sauf si c'est le composant que tu vas effectivement utiliser en réel.

[nunu27]

Bonjour,


1) Premièrement, un grand merci à Antoane pour ces precisions lors de ton precedent message !

Je retiens le coup du fichier.asc (je ferai la manipulation lors de mes prochain post).

Ensuite, j'ai bien compris "l'inutilité" de mon montage (triangle).
Et me suis penché sur l'utilisation d'un multivibrateur astable (cf: le schéma que tu me propose dans ton precedent post). L'utilisation est tout benef car m'évite un montage d'alim symetrique comme précisé dans le precedent post par Antoane.

En fait, a la base je souhaitais employé un tel montage, seulement mon incapacité de le simuler m'avait fais changer de mode opératoire (ce qui n'est plus le cas grace à vos explications ).

2) Du coup, je me suis penché sur l'utilisation d'un astable de type proposé precedement par Antoane ou basé sur celui proposé sur le site de Sonelec (très bon site soit dit en passant... et fiable).
Maintenant, que j'ai bien percuté son fonctionnement et le choix du dimmensionnement des composants, je vais pouvoir avancer dans mon projet (qui me prends bien plus de temps que prévu...

3) En bref, un grand merci encore une fois pour votre aide et vos commentaires (spécialement à Antoane pour son post précedent qui m'a bien ouvert les yeux et empeché que je "m'embourbe" dans un montage inutilement volumineux)

4) Une dernière question, comment puis-je clôturer ce post?

Bonne fin de journée à tous et à très bientot pour de nouvelles aventures


Manu

[Antoane]

Bonjour,
Tu ne clôtures pas ton sujet, il reste en l'état et s'enfonce dans les archives du forum.

Note que ton schéma à AOP intégrateur + comparateur n'avait besoin d'alimentation symétrique que pour polariser deux entrées d'AOP, il était donc tout à fait possible d'utiliser une alimentation "simple" et une masse virtuelle (2 résistances) : http://www.sonelec-musique.com/elect...irtuelles.html

[nunu27]

Antoane,

Je ne percute pas ce que tu as voulu dire...
Qu'entends-tu par "polariser 2 entrées d'AOP"?

Pour moi, l'utilisation d'une alim symetrique "propre", c-a-d comprenant capa de decouplage en amont, suivi de 2 resistances pour le pont, puis finissant par attaquer une entrée + d'un AOP monté en suiveur est necessaire pour avoir une certaine stabilité du pont (l'entrée d'AOP permettant, de part son impedance quasi-infinie de limiter le courant débité au niveau du pont diviseur, et donc de ne pas modifier le rapport de celui-ci dans le cas ou la charge du montage débiterai un courant provoquant une augmentation de la tension aux bornes d'une des resistance du pont.
De plus, cela permet de pouvoir integrer des resistances de forte valeur dans le pont diviseur ce qui limite la conso globale du circuit.

Bon, je m'ecarte un peu du sujet...

Amicalement,

Manu

[nunu27]

Bonjour à tous,


Bon, me revoilà...(est-ce une bonne nouvelle? pas sûr...)

Je reviens donc toujours dans le cas de mon generateur de pwm.
Bon, j'ai bien compris que l'utilisation d'un aop non typé comparateur n'est pas la bonne méthode. Et que l'utilisation d'un comparateur type LM311, ou bien d'un 555 ferait l'affaire.
Mais j'ai tendance à être obstiné (non pas que je ne sois pas d'accord, mais j'aime bien palier a mes problemes et surtout comprendre pourquoi ça "capote") --> tapez pas, tapez pas!....
Du coup, je me prends la tete a essayer de resoudre un pb depuis un certains temps sans y parvenir (et surtout je ne comprends pas pourquoi).

1) Préambule:
Le comportement du LT1037 que j'utilise en simulation sous Spice à le même comportement que mon TM081 que j'utilise pour mes tests reels (ou du moins, dans le cadre de mon montage).
De plus, n'ayant pas besoin d'un signal "niquel", l'utilisation du TL081 de vrait convenir pour ce que je compte en faire.
2) Mon montage fonctionne: j'ai bien un signal PWM d'une frequence de 11KHz environ.
3) Ce qui me chagrine, c'est que mon signal PWM généré en sortie de l'astable detient un leger OFFSET (de 800mV ce qui énorme je trouve, et qui me pose un vrai soucis pour attaquer mon NPN du fait que les 0.6V sont "dépassés" tout le temps, donc exit la possibilité de l'utiliser en mode "bloqué-saturé").

Ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi j'ai cet OFFSET en sortie...
J'ai essayé d'utiliser differentes méthode pour l'annuler sans résultats:
- attaquer sur un suiveur suivi d'un CR mais ducoup je centre sur zero ce qui n'est pas le but.
- utiliser les pins 1 et pin 5 du TL081 à l'aide d'un potentiometre 100K repiqué sur le -VCC mais sans résultat non plus (peut-etre n'est-ce pas employable sur un montage type astable). Tout ce que ça fait, c'ets modifier le temps d'etat haut par rapport à l'etat bas, ce qui n'est pas le but non-plus. Je precise que ces tests on été effectués en reel.

4) le rail to rail n'est pas un pb (selon moi) dans le cadre de mes exigences sachant que la modification de l'alim symetrique de l'AOP me permet de gerer ça.

5) Ainsi, voici ma question:
Pourquoi ai-je la naissance d'un offset non resolvable (selon moi, encore une fois) en sortie de mon montage?
Je ne vois pas le rapport avec le slewrate ni avec la tension de saturation...(selon moi encore une fois)?

6) Pour faciliter la comprehension de mon post je vous joints l'imp ecran ainsi que le fichier.asc de LTSPICE (avec l'extension .asc.txt).

Je sais que c'est un sujet très souvent abordé, mais là j'avoue etre bloquer même en ayant approfondis sur le net...
J'insiste sur le fait que j'ai bien percuté que l'utilisation d'un comparateur est préféré, mais j'aimerai tout de même comprendre l'apparition de cet offset.

J'espere donc ne pas attirer les foudres en postant ce message.

Amicalement,


Manu

[Antoane]

Bonjour,

Je reviens donc toujours dans le cas de mon generateur de pwm.
Bon, j'ai bien compris que l'utilisation d'un aop non typé comparateur n'est pas la bonne méthode.

un "aop non typé comparateur" s'appelle juste un comparateur.

3) Ce qui me chagrine, c'est que mon signal PWM généré en sortie de l'astable detient un leger OFFSET (de 800mV ce qui énorme je trouve, et qui me pose un vrai soucis pour attaquer mon NPN du fait que les 0.6V sont "dépassés" tout le temps, donc exit la possibilité de l'utiliser en mode "bloqué-saturé").

Ce que je ne comprends pas, c'est pourquoi j'ai cet OFFSET en sortie...
[...]
4) le rail to rail n'est pas un pb (selon moi) dans le cadre de mes exigences sachant que la modification de l'alim symetrique de l'AOP me permet de gerer ça.

C'est pourtant bien de cela dont il s'agit : la sortie du TL081 ne peut pas descendre jusqu'à sa tension d'alimentation négative (ici : 0V), cf page 4 de la datasheet : "Maximum peak output voltage swing" http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/tl084.pdf Tu est sûr que la tension qui devrait être de 0V sera au pire de 3V si la charge (le truc qui tire du courant sur la sortie) est d'au moins 10kOhm. Peut-être moins, mais c'est pas sûr et cela peut varier en fonction des conditions d'utilisation.

J'ai essayé d'utiliser differentes méthode pour l'annuler sans résultats:
- attaquer sur un suiveur suivi d'un CR mais ducoup je centre sur zero ce qui n'est pas le but.

- utiliser les pins 1 et pin 5 du TL081 à l'aide d'un potentiometre 100K repiqué sur le -VCC mais sans résultat non plus (peut-etre n'est-ce pas employable sur un montage type astable). Tout ce que ça fait, c'ets modifier le temps d'etat haut par rapport à l'etat bas, ce qui n'est pas le but non-plus. Je precise que ces tests on été effectués en reel.

Ces 0,8V ne sont pas un offset mais une saturation, preuve est en que lorsque tu dois avoir 5V en sortie, tu n'as pas 5,8V.
Avec ce potentiomètre, tu modifie l'offset d'entrée. C'est comme si tu ajoutais une source de tension fictive entre :
- le commun du condensateur et de la résistance
et
- l'entrée - de l'AOP.

[nunu27]

Bonjour Antoane,

Tout d'abord, merci pour tes explications claires et précises. et d'avoir pris le temps de me repondre.

Donc si je comprends bien:
--> Mon probleme est que je pensais que la saturation de l'AOP (rail to rail) se basée par rapport à l'alim symetrique (+5/-5 dans ce cas) et non par rapport à la tension d'entree negative de l'AOP (0V ici). C'est pourquoi, je ne comprenais pas l'apparition de cette tension de 800mV et que je me prenais le choux pour regler ce disfonctionnement (qui, du coup, n'en ai pas vraiment un...)

En bref, je comprends donc clairement pourquoi l'utilisation d'un comparateur est une "nécessité" pour la génération de mon PWM (particulièrement si il est suivi d'un NPN en mode bloqué/saturé dû à la tension de base de 0.6V).

M'en vais donc commander ce composant rapidement afin de poursuivre mon projet.(je vais tout de même valider le choix d'un LM311 avant commande).

Merci encore.

Amicalement,

Manu

[Antoane]

Bonjour,

Oui, un comparateur tel le LM311 est une solution (la meilleure) à tes problèmes (notamment) car son étage de sortie est généralement presque rail-to-rail.

Note cependant que de nombreux comparateurs sont à sortie en collecteur ou drain ouvert, c'est à dire que la sortie est ou bien à 0 ou bien en l'air. Il faut alors ajouter une résistance de pull-up sur la sortie (ou autre moyen de définir l'état haut). C'est notamment le cas de la majorité des vieux comparateurs (dont les classiques LM311 et LM319) . http://www.ti.com/lsds/ti/amplifiers...IP;SOT-23;SOIC : un liste de comparateurs Texas Instrument à sortie push-pull (i.e. non collecteur ouvert). On en trouve également chez d'autres fondeurs.

il existe plusieurs pis-aller pour résoudre ton problème de tension de sortie trop haute :
- ajouter un étage supplémentaire entre la sortie de l'AOP et le transistor, par exemple un pont diviseur de tension (ça coûte une résistance) ;
- remplacer le NPN par un composant ayant besoin de plus de 0,8V pour être passant, par exemple un NMOSFET de tension de seuil V_{gs_th} > 0.8V (V_{gs_th}>0.8V = facile mais trouver un transistor affichant un V_{gs_th}>3V sera plus difficile) ;
- ajouter un offset négatif à la sortie de l'AOP, par exemple en câblant en série avec sa sortie une led. Une résistance entre la base et l'émetteur du NPN (~6k8) demeure indispensable. ;
- ...
Note que ces 0,8V ne sont pas garantis dans le cas d'un TL081, les variations de température, le vieillissement du composant ou changer d'AOP risque de poser problème. La valeur à utiliser est celle donnée par la datasheet, à savoir 3V (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl081-n.pdf).

La meilleurs solution (excepté remplacer l'AOP) sera d'utiliser le montage à LED.

Note : Ca y est, le TL081 est obsolète !!! http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl081-n.pdf

[nunu27]

Bonjour à tous,


1) Merci une fois de plus à Antoane pour tes explications (et liens) et le temps passé à m'aider à avancer

2) Bon, clairement, il y a de l'heure de potassage pour bien integrer ces infos mais comme on dis, faut souffrir pour être belle :
-entre le principe de collecteur ouvert qui est loin derrière moi (et surtout le dimensionnement de la résistance en fonction des différents paramètres).
-l'utilisation d'un comparateur.
-etc...
--> Je vais bosser la dessus. Mais ça ce sera pour autre histoire.

3) Pour l'instant je vais opter pour un système "D" qui me permettra d'avancer un peu au niveau de mes tests.
Une fois cette partie validée, je me pencherai sur ce comparateur et son fonctionnement (typiquement le LM311).

4) Donc pour résumer, 2 choix possibles:
- le pont diviseur en sortie (pourquoi n'y ai-je pas penser?) --> je ne pense pas opter pour cette solution pour différentes raisons. Pas optimisée selon tes dires, et possibilité de variation de la valeur du pont en fonction de la charge en sortie (bien qu'avec un NPN en sortie, de ce coté là je devrait être tranquille (quoique...).
- ou bien le coup de la LED (pourquoi n'y ai-je pas penser non-plus... ).
Je vais tester en simulation puis en réel pour voir le comportement.

5) Solution LED pour diminution d'OFFSET de sortie de l'AOP:
J'ai cependant quelques interrogations (et oui, malheureusement...):

--> Pourquoi l'ajout d'une R (typiquement de 6K8) entre base et émetteur?
Car (selon moi) à partir du moment où je réduit cette tension d'OFFSET avec l'ajout de cette LED (qui, du coup, clignotera à la fréquence du PWM), où est l’intérêt (ou plutôt la nécessité) d'ajouter cette R dans le fonctionnement du NPN...

--> De plus, le choix se portant sur une LED plutôt qu'une diode est-il dicté du fait que la tension de seuil de la diode (0.7V généralement) n'est pas suffisamment élevée à la vue de la DATASHEET de l'AOP (+3V max en sortie) contrairement à la tension de fonctionnement d'une LED située plus dans les 2V à 3V? en est-ce la raison?
N'ai-je pas un risque d'envoyer une tension negative dans le NPN si je diminue trop mon OFFSET d'ailleurs...

--> Enfin, dans ce cas, pourquoi n'est-il pas possible de repiquer la sortie de mon PWM directement sur un montage suiveur suivi d'un CR?
Ce qui permettrai de centrer mon PWM sur 0V. Évidement, dans ce cas, je devrait avoir un rapport cyclique suffisamment élevé (imaginons, 3/4 - 1/4) pour obtenir une valeur moyenne supérieur à 0V bien entendu pour ne pas attaquer l'entrée de mon NPN avec un courant négatif (bien que, encore une fois, je doute de mes dires...)

Désolé d'avance pour cette "avalanche" de question, mais mon montage PWM que je pensais si simple à mettre en œuvre (à l'origine) devient de plus en plus intéressant , et soulève de plus en plus de question et d'infos à integrer.

Bonne journée à tous.

Amicalement,


Manu

[Antoane]

Bonsoir,

4) Donc pour résumer, 2 choix possibles:
- le pont diviseur en sortie (pourquoi n'y ai-je pas penser?) --> je ne pense pas opter pour cette solution pour différentes raisons. Pas optimisée selon tes dires, et possibilité de variation de la valeur du pont en fonction de la charge en sortie (bien qu'avec un NPN en sortie, de ce coté là je devrait être tranquille (quoique...).

Ce point est d'autant plus difficile à dimensionner (et non-optimisé du point de vue de l'énergie gaspillée) que le rapport entre la tension de sortie que l'on veut voir comme un 0 et la tension max acceptable comme étant un 0 (i.e. ici : ~3/0.6) est grand et que le courant à fournir (ici : le courant de base du NPN) est grand. En effet, il faut que, lorsque le NPN est débranché, la tension en sortie du pont diviseur soit suffisamment faible pour qu'aucun courant ne passe dans la base. Disons donc qu'il faut une tension inférieure à V_{in_max}=0,5V. La tension de sortie de l'AOP est de V_{sat_l}=3V, il faut donc un pont diviseur de rapport
=1/6 (ici).
Mais il faut aussi pouvoir fournir suffisamment de courant à l'état haut. Ce courant vaut ici : (c'est le théorème de Thévenin).
avec V_{sat_h} la tension de saturation haute de l'AOP, et V_f la tension Vbe~0,6V du transistor.
Et c'est bien là le problème : avec =6 et V_sat = 9V (soit une alim de 12V), il faut une sacrément petite résistance R1 pour avoir un courant de base raisonnable. In fine, une grosse partie du courant sortant de l'AOP ne sert à rien.
Par ailleurs (surtout ?) les incertitudes sur les différents paramètres donnent peu de marge.

- ou bien le coup de la LED (pourquoi n'y ai-je pas penser non-plus... ).
Je vais tester en simulation puis en réel pour voir le comportement.

5) Solution LED pour diminution d'OFFSET de sortie de l'AOP:

Non, non, non : il n'y a pas d'offset en sortie de l'AOP. On ajoute un offset avec la diode.

--> Pourquoi l'ajout d'une R (typiquement de 6K8) entre base et émetteur?
Car (selon moi) à partir du moment où je réduit cette tension d'OFFSET avec l'ajout de cette LED (qui, du coup, clignotera à la fréquence du PWM), où est l’intérêt (ou plutôt la nécessité) d'ajouter cette R dans le fonctionnement du NPN...

Pour que la tension aux bornes de la led soit suffisante, il faut qu'un courant y circule -- c'est le rôle de cette résistance. Sans elle, ce courant (certes faible) circulerait dans la base du transistor, autorisant un courant de collecteur.
La valeur... C'est au pif.

--> De plus, le choix se portant sur une LED plutôt qu'une diode est-il dicté du fait que la tension de seuil de la diode (0.7V généralement) n'est pas suffisamment élevée à la vue de la DATASHEET de l'AOP (+3V max en sortie) contrairement à la tension de fonctionnement d'une LED située plus dans les 2V à 3V? en est-ce la raison?

Oui. C'est écrit dans l'équation donnant le rapport R1/R2 :

Avec la diode, on remplace par . On remarque donc que pour maximiser R1 (idéalement : un circuit ouvert) qu'il faut utiliser une diode présentant une grande tension de seuil , idéalement de l'ordre de la tension de saturation basse de l'AOP.

Je proposais dans le post précédent d'utiliser un NMOSFET à la place du NPN. L'idée était la même (ou plutôt l'opposée) : on remplaçait le V_f (celui du NPN, pas de la led) par un V_{gs_th} généralement de l'ordre de 1 à 3V, donc plus grand.

N'ai-je pas un risque d'envoyer une tension negative dans le NPN si je diminue trop mon OFFSET d'ailleurs...

Non, car il faudrait pour cela que la diode fournisse de l'énergie au montage, ce qui est impossible (comment peut-on fabriquer une tension négative avec uniquement des composants passifs ?).

--> Enfin, dans ce cas, pourquoi n'est-il pas possible de repiquer la sortie de mon PWM directement sur un montage suiveur suivi d'un CR?
Ce qui permettrai de centrer mon PWM sur 0V. Évidement, dans ce cas, je devrait avoir un rapport cyclique suffisamment élevé (imaginons, 3/4 - 1/4) pour obtenir une valeur moyenne supérieur à 0V bien entendu pour ne pas attaquer l'entrée de mon NPN avec un courant négatif (bien que, encore une fois, je doute de mes dires...)

- C'est possible uniquement si tu as un composant capable de sortir une tension égale à zéro (mais dans ce cas pourquoi ne pas l'utiliser à la place de l'AOP ?) ou une alimentation négative ;
- Supposant que tu disposes d'une alim négative : un transistor n'est pas sensible qu'au courant moyen, il faut donc que la tension soit toujours supérieure à 0. Il faudrait donc non pas centrer le signal sur zéro mais faire coller l'état bas à zéro.

[nunu27]

Bonsoir à tous,


1) Pardon pour mon absence de ces derniers jours mais j'ai dû mettre en pause mon projet.

2) Bon, au risque de me répéter, merci une fois de plus a Antoane pour son temps passé à me répondre (plus ces explications claires ! ) et m'aider à avancer dans mon projet.

3) @ Antoane:
1- Au temps pour moi pour le "OFFSET" en sortie de l'AOP:
--> c'est un abus de langage de ma part en pensant au rail to rail.
2- citation:"N'ai-je pas un risque d'envoyer une tension négative dans le NPN si je diminue trop mon OFFSET d'ailleurs... ":
--> une question bête de ma part. Si j'avais réfléchis un peu plus, je ne l'aurai pas posée donc, Au temps pour moi encore une fois...

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3- Bon, rentrons dans le vif du sujet :

1- Après "moultes" essais (j'avais des soucis de simulations probablement dû à mes composants trop "collés" ce qui me faisait planter ma simulation et annuler mon PWM lors de cet ajout), cela fonctionne parfaitement.
Plus clairement, l'ajout de la LED en série me permet bien de rétablir mon niveau bas à zéro (ou presque, en faites mon niveau bas est à un peu moins de 600mV ce qui est suffisant). Donc, le comportement du NPN est fonctionnel lorsqu'il est attaqué par le PWM. Soit Ib=Ic=0A au niveau bas, et Ib=5mA / Ic=50mA au niveau haut.

2- Cependant, ce qui est intéressant, c'est que l'ajout de la R en parallèle (ici R7, qui sert à "fuité" le courant nécessaire au fonctionnement de la LED) n'est pas obligatoire pour le bon fonctionnement du montage (encore une fois en simulation - en réel, je n'ai pas encore testé). C'est-à-dire que, qu'elle soit présente ou non, la LED joue bien son rôle d'ajout d'OFFSET en sortie (environ 2V). Et le NPN répond correctement. Ceci est probablement dû au fait que ce soit en simulation mais je trouve intéressant de le souligné.

3- A termes, peut-être que je remplacerai cette LED d'OFFSET par un montage en série de plusieurs diodes (leur comportement en tension de seuil ne dépendant pas du courant y circulant, cela m'évitera peut-être des soucis lors du passage sur platine d'essai --> à voir...).

4- J'ai remplacé la R (couplé au C pour fixé la fréquence du PWM) par un dipôle composé de Rs et diodes me permettant de faire varier le rapport cyclique. Cela fonctionne bien. Cela va me permettre de fixer le bon rapport cyclique pour une vitesse de rotation convenable de mon moteur.

Hors sujet:
Modification future pour la partie commande --> j'insérerai à la place des 2 Rs une résistance variable d'une valeur totale de 2k pour respecter la fréquence de 20KHz). L'objectif étant à termes d’insérer une photorésistance sur chaque branche afin de faire varier la vitesse à l'approche d'un obstacle (à l'aide d'une LED puissante située à l'avant qui, grâce à sa lumière reflétée sur le mur par exemple activera la photorésistance, et du coup, augmentera la valeur équivalente de la résistance sur la branche dédiée afin de faire ralentir le moteur jusqu'à son arrêt complet).
Je vais cependant réfléchir à comment "équilibrer" la valeur globale des Rs afin de ne pas modifier la fréquence du PWM pour que ce soit plus propres...).

En bref, un grand merci Antoane pour ton aide. Ça m'a permis de raviver mes connaissances en elec (et récupérer quelques connections neuronales dans la foulées).

p.s: je mets le schéma en pj pour ceux que ça pourrais intéresser.

Ma partie puissance est donc bientôt terminée. Reste la mise en place du pont en H (espérons cette fois que je m'en sorte comme un grand ). Ensuite ce sera partie pour la partie commande.

Sur ce, bonne soirée à tous.

Amicalement,


Manu

[Antoane]

Bonjour,

2- Cependant, ce qui est intéressant, c'est que l'ajout de la R en parallèle (ici R7, qui sert à "fuité" le courant nécessaire au fonctionnement de la LED) n'est pas obligatoire pour le bon fonctionnement du montage (encore une fois en simulation - en réel, je n'ai pas encore testé). C'est-à-dire que, qu'elle soit présente ou non, la LED joue bien son rôle d'ajout d'OFFSET en sortie (environ 2V). Et le NPN répond correctement. Ceci est probablement dû au fait que ce soit en simulation mais je trouve intéressant de le souligné.

Exact, mais c'est mieux avec. Sans, le courant circulant dans la led (celui qui détermine la valeur de l'offset), circule également dans la base du transistor. Avec, ce courant est en grande partie dévié par la résistance. Le gain est d'autant plus grand que la tension de sortie de l'AOP à l'état bas est grande (et ça va vite, les caractéristiques courant-tension étant exponentielles). Ca se démontre assez facilement en remplaçant les diodes et jonction base-émetteur de NPN par une source de tension en série avec une résistance et en faisant qq approximations.

3- A termes, peut-être que je remplacerai cette LED d'OFFSET par un montage en série de plusieurs diodes (leur comportement en tension de seuil ne dépendant pas du courant y circulant, cela m'évitera peut-être des soucis lors du passage sur platine d'essai --> à voir...).

Pas de problème, avec peut-être un très léger gain.

Ma partie puissance est donc bientôt terminée. Reste la mise en place du pont en H (espérons cette fois que je m'en sorte comme un grand ). Ensuite ce sera partie pour la partie commande.

Il y a un paquet (au moins 5 grandes familles) de façon de faire un pont en H fonctionnel. Et encore plus d'envoyer du silicium au Valhalla.
Hésites pas si besoin



Sur ton schéma, la charge Rmoteur est ici purement résistive donc pas de problème, mais un moteur est une charge inductive, il faut donc prévoir une diode de roue-libre (ou dispositif similaire).

Le time step que tu peux spécifier pour le simulateur est le pas de calcul pour SPICE. Ex: avec un time-step de 1µs, le logiciel calcule un point de fonctionnement du circuit tous les 1µs. Il faut donc le choisir plus faible que le plus court événement que tu souhaites visualiser. En l'occurence, peut-être qqch comme une dizaine de ns.
Bon, ici ça marche car, comme très souvent, LTSPICE est bien plus intelligent que toi et se rend compte que tu écris des conneries. Le logiciel choisi donc un pas de calcul (qu'il considère comme) adéquat (tout en restant inférieur à celui que tu spécifies). Tu peux vérifier en mettant un time-step de 1ns : la simu est bien plus lente mais le résultat est (ici) très similaire à celui obtenu avec un time-step spécifié de 1s. En PJ le résultat : en bleu le résultat avec 1n, en rouge avec un time-step par défaut. Les résultats sont légèrement différents, mais au prix d'un temps de simulation près de 100 fois supérieur.
Bref : sauf cas particulier, tu peux laisser LTSPICE le choisir pour toi, avec l'avantage que le choix est dynamique : lorsque rien ne bouge, on prend un grand time-step, qui diminues lors des front, par exemple.

[nunu27]

Bonjour à tous,


1) Au risque de me répéter: merci Antoane pour ta participation et le temps passé (particulièrement, pour le comparatif du TimeStep )

2) Merci également pour le TimeStep sous LTspice.
Je n'ai jamais vraiment approfondie ce point car à mon niveau ne prenais pas trop d'importance surtout vu l'augmentation du temps de simu (fois 100 comme tu le soulignes, c'est très long et non justifié dans mon cas). mais je me doutais de l'aspect "dynamique" de celui-ci.
Et comme tu t'en doutes, je ne suis pas très "adroit" avec les logiciels (je ne raconte pas le temps perdu lorsque j'ai voulu insérer le modèle du TL081 dans LTspice...qui au bout du compte n'a pas fonctionné, d'où mon choix d'utilisation du LT1037).

3) C'est noté pour la R de courant de fuite (elle sera présente lors des tests physiques, reste à la dimensionner correctement).
Ce qui est curieux selon moi cependant:
- Ok pour le lien entre courant et tension aux bornes de la LED (plus il y a de I, plus il y a du U, ça parait logique car l’impédance de la LED est fixe)
- Cependant, l'utilisation de diodes en série devrait me facilité la tache de part leur tension de seuil fixe (0.7V) indépendamment du courant les traversant (avec un minimum syndical bien sur). Ainsi une R de 2k devrait suffire (ni trop peu ni trop grande et donc peut-être un gain de conso même si celui-ci est minime).

4) Pas de soucis pour la diode de roue libre, j'avais bien notée ça. Reste à valider sur la datasheet de ma 1N4148 si ses caractéristiques seront suffisantes (rapidité, tension, et courant max) <-- m'en vais regarder ça...

5) PONT en H:
1- citation: "Hésites pas si besoin "
--> merci pour la proposition, j'en prends bien note
2- En effet, le net "pullule" de schémas. Bon, il y a "à boire et à manger" comme on dis, donc un tri semble nécessaire. Le but étant, non-pas de recopier bêtement, mais de le générer moi-même (quitte à m'aider un peu de ceux présents sur le net bien entendu ) en cogitant et en intégrant bien son fonctionnement.
--------------------
3- Rentrons un peu dans le vif du sujet :
- Je pense employé mes NPNs (2n2222A 40V-0.8A) et PNPs (2n2905A 60V-0.6A), à la vue des caractéristiques de mes moteurs soit 8V-10V et 50mA environ en semi-charge c-à-d en le bloquant un peu avec les doigts (enfin, celles que j'en ai déduits après mesures et tests car je n'ai malheureusement pas leurs datasheets).
- Diodes de roue libre --> Bon je sais que des Schoktys sont privilégiées, mais je pense employer des 1N4148 car je les ai en stock (sous réserve de vérification de leur caractéristiques bien sur).
- La où le pas blesse, ça va être dans le fonctionnement même du pont (NPN bloqué ou non et inversement avec le PNP situé en diagonale en gros), il faut donc que je me penche sur celui-ci. Donc m'en vais potasser des infos et cours sur le net .


Je reviendrais vers vous d'ici peu de temps une fois que je m'aurai "imprégné" du fonctionnement de ce pont.

Sur ce, bonne soirée à tous.

Amicalement,


Manu

[Antoane]

3) C'est noté pour la R de courant de fuite (elle sera présente lors des tests physiques, reste à la dimensionner correctement).
Ce qui est curieux selon moi cependant:
- Ok pour le lien entre courant et tension aux bornes de la LED (plus il y a de I, plus il y a du U, ça parait logique car l’impédance de la LED est fixe)
- Cependant, l'utilisation de diodes en série devrait me facilité la tache de part leur tension de seuil fixe (0.7V) indépendamment du courant les traversant (avec un minimum syndical bien sur). Ainsi une R de 2k devrait suffire (ni trop peu ni trop grande et donc peut-être un gain de conso même si celui-ci est minime).

Ce qui est important, ici, c'est d'avoir un composant non-linéaire. C'est à dire qu'il faut qu'un petit courant engendre une forte baisse de tension (pour compenser l'état bas) mais qu'un fort courant n'engendre pas une trop forte baisse de tension (pour ne pas trop perturber l'état haut). Une série de diode type 1N4148 et une led ont des caractéristiques proches, les résultats seront donc du même ordre. Il est vrai cependant que le caractéristique d'une 1N4148 est plus raide que celle d'une led de signal (cf PJ : en vert la caractéristique courant-tension de 5 1N4148 en série, en rouge celle d'une led 20mA), ce qui fait que le résultat sera probablement un chouilla meilleur, au prix de 5 composants au lieu d'un.

Tu peux dimensionner ta résistance en forçant la sortie de l'AOP à l'état bas puis en mesurant la tension base-émetteur du NPN, qui devrait être inférieure à, par exemple 400mV.
Note cependant que la température a un effet important sur le montage, et pas dans le bon sens puisqu'elle diminue les tensions de seuil :
- la tension Vbe à partir de laquelle le NPN conduit décroit ;
- la tension perdue dans la led diminue.
Les deux s'ajoutent donc dans le mauvais sens.

[nunu27]

Bonsoir Antoane,


1) Merci pour le comparatif, je ne pensais vraiment pas que ces composants aurait une courbe si similaire.

A dire vrai (j'en ai un peu honte d'ailleurs...), je ne savais pas que la LED se comportait de cette manière...je voyais plutôt quelque chose de proportionnel comme un composant passif pure du type résistance, et non pas de "si" exponentiel... (comme quoi, on en apprend tout les jours. En plus, en y repensant: dans LED, bha il y a DIODE...).

Donc un grand merci pour cette info (je comprends d'ailleurs mieux ton commentaire précédent --> citation: "(et ça va vite, les caractéristiques courant-tension étant exponentielles)").

De plus, je n'avais pas fais pencher dans la balance l'aspect "encombrement" de cette suite de diode.
--> Le choix de la LED est donc bénéfique en tout point.

2) Merci également pour la méthode de dimensionnement de la R. C'est donc la méthode que j'emploierai lors du test réel.

3) Enfin, je prends note de l'aspect important de la température qui va m'obliger à avoir une certaine "marge" au niveau de la tension (donc du dimensionnement de la R bien entendu) à l’état bas suffisamment proche de zéro pour ne pas avoir de dysfonctionnement du montage en réel.

4) En bref, merci une fois de plus pour ton intervention qui risque de me faire gagner pas mal de temps

Sur ce, bonne soirée à tous.

Amicalement,


Manu

[nunu27]

Bonjour à tous,


Je reviens donc vers vous dans le cadre de mon projet perso (encore! me direz-vous!)

En effet, je me pose une question au sujet du fonctionnement du Pont en H. Plus particulièrement au niveau du fonctionnement du transistor PNP (et oui, évidement).

Préambule:
J'ai donc essayé plusieurs méthodes pour la mise en place de l'architecture de ce fameux Pont (je vous fait grâce des différentes méthode à laquelle j'ai réfléchie pour me focaliser simplement sur celle qui me semble la plus adéquate, le Pont en H constitué de 2 npn et 2 pnp)...
Ici, je ne bornerai qu'à une branche du pont pour alléger mon post.

1) J'ai donc en premier lieu testé une méthode qui, à la base, me semblait bonne (je dis bien à la base ).
Celle-ci consistait à appliquer mon PWM à la fois sur le Ib du transistor Qbas-gauche (npn) et celui du transistor Qhaut-droite (pnp).
Cependant, comme vous vous en doutez, le résultat n'était pas probant. Peut-être, que l'insertion d'une porte inverseuse sur la branche du Qhaut-droite aurait pu arranger ça...Mais je ne me suis pas attardé sur ce montage, qui, de toute évidence était voué à l’échec.
Pont en H npn-pnp avec pilotage de Ib Qbas-Gauche et Ib Qhaut-Droite.jpg

2) Dans une seconde approche, j'ai trouvé plus judicieux de reboucler Ic du transistor Qbas-gauche (npn) sur Ib du transistor Qhaut-droite (pnp). Ce qui après réflexion, me semblait bien plus adéquate.
Le problème était que le comportement de mon montage était non fonctionnel, et je ne savais pas pourquoi (me suis gratté la tête un petit bout de temps soit dite en passant ). Je me suis même demander si l'application d'un inverseur sur cette branche était la solution (tout comme dans le montage précedent) afin de "coller" à la technologie "inversé" du PNP par rapport au NPN)...
Pont en H npn-pnp avec rebouclage de Ic QBas-Gauche sur Ib Qhaut-droite.jpg

3) Après coup, je décidais d'appliquer une masse sur chaque branche des NPNs, je dois dire sans grande conviction, car comment reboucler mon courant issu du Ic du NPN sur mon Ib du PNP si tout le courant fuite vers la masse (c’était ma logique encore une fois )...
Et là, surprise, le fonctionnement de mon montage était bon .
Pont en H npn-pnp avec rebouclage de Ic QBas-Gauche sur Ib Qhaut-droite et masse et simu.jpg
Et bien tant mieux me direz-vous ! Mais le problème est que je ne comprends pas le pourquoi, et c'est bien là le soucis car utiliser un montage que je n'assimile pas complètement ne fait pas parti de mon projet, ou du moins, rabaisse l’intérêt de celui-ci)...

4) Ma question est donc la suivante:
Comment mon PNP peut-il fonctionner (c-à-d, laisser passer un courant) alors que sa base est reliée à la masse (du coup, le role d'une inverseur sur cette branche n'a plus d’intérêt bien entendu), et non rebouclé en direct sur mon Ic du NPN?
Je me doute que c'est dû au fait que c'est un PNP, mais quelque chose m’échappe...
Bien entendu, j'ai bien percuté que la Base joue un rôle, d'autant plus que la modification de la Résistance de Base me permet d'affiner le courant circulant dans celui-ci.
Mais j'avoue être un peu perdu sur ce coup là.

Merci d'avance pour vos lumières à ce sujet et désolé par avance pour mes posts qui deviennent de plus en plus conséquent.

Amicalement,


Manu

[nunu27]

Bonsoir à tous,


ERATUM du precedent post.

Je me suis rendu compte qu'il n'est en fait pas fonctionnel (et là, c'est le drame...).

En effet, je suis rendu compte qu'une des masses était mal positionnée.
Bilan, une fois installé sur la bonne voie: montage disfonctionnant sur les 2 sens avec un courant qui choisi le chemin le plus facile. Donc un I excessif sur le NPN car cumulation du I des 2 PNPs (ce courant etant proportionnel en fonction du passage ou non dans la RMoteur).

De plus, je me suis rendu compte que sur le schéma du post precedent:
- le courant traversant le moteur est inversé par rapport aux signal PWM...

En bref, au temps pour moi pour ce post.

Je repart donc dans mes recherches pour générer un schéma fonctionnel.

Amicalement,


Manu

[Antoane]

Bonsoir,

1) J'ai donc en premier lieu testé une méthode qui, à la base, me semblait bonne (je dis bien à la base ).
Celle-ci consistait à appliquer mon PWM à la fois sur le Ib du transistor Qbas-gauche (npn) et celui du transistor Qhaut-droite (pnp).
Cependant, comme vous vous en doutez, le résultat n'était pas probant. Peut-être, que l'insertion d'une porte inverseuse sur la branche du Qhaut-droite aurait pu arranger ça...Mais je ne me suis pas attardé sur ce montage, qui, de toute évidence était voué à l’échec.
Pièce jointe 265410

lTu veux avoir Q2 et Q5 simultanément passant. Il faut donc mettre la base de Q2 (NPN) à 1 (au travers de la résistance idoine) et celle de Q5 à 0 (~).
Donc oui : il faut inverser le signal.
Deuxième problème bien plus gênant : lorsque le switch est dans la position du schéma, un courant peut circuler du Vcc, dans la base de Q3, dans R4-R1 puis dans la base de Q1 et vers la masse. Résultat : les deux transistors sont passants...

2) Dans une seconde approche, j'ai trouvé plus judicieux de reboucler Ic du transistor Qbas-gauche (npn) sur Ib du transistor Qhaut-droite (pnp). Ce qui après réflexion, me semblait bien plus adéquate.
Le problème était que le comportement de mon montage était non fonctionnel, et je ne savais pas pourquoi (me suis gratté la tête un petit bout de temps soit dite en passant ). Je me suis même demander si l'application d'un inverseur sur cette branche était la solution (tout comme dans le montage précedent) afin de "coller" à la technologie "inversé" du PNP par rapport au NPN)...
Pièce jointe 265411

[...]

Ou bien c'est un coup de génie, ou bien c'est un coup de l'apéro.

[nunu27]

Bonsoir à tous,

Je reviens donc vers vous (pour la énième fois, je vous le concède...) dans le cadre de mon projet.

1) Bon, cette fois-ci mon Pont en H est bien fonctionnel.
Il a simplement fallu que je le monte avec des NPNs uniquement et le tour était joué (je trouvais "bizarre" d’insérer la charge sur l’émetteur du transistor mais en fait ça fonctionne, seul la valeur de son Ib --> variation très faible de l'état haut par rapport à l’état bas - est curieuse...)
D'ailleurs, je ne vois donc pas l’intérêt de placer de PNPs sur le haut des branches...Mais passons ça car ça m'a fait perdre beaucoup de temps pour pas grand chose...

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2) Cependant, j'ai un problème d'optimisation:
En effet, mon montage est donc constitué d'un astable générant le PWM suivi donc par le Pont en H (sacré pont en H!).
Ce qui me pause un petit problème, est le fait que je dois alimenter mon moteur en 10V nominal (environ).
Soit 10V à ces bornes. Pourtant, pour obtenir ce voltage à ces bornes (c-à-d au Pont en H), je dois alimenter mon montage en 15V afin de palier aux différentes pertes.
Donc: 15V d'alim générale pour 10V aux bornes du moteurs --> Ce qui nous fait tout de même une perte de 1/3 soit 5V.
Pour ma part, je trouve cette perte très conséquente.

Ma question est donc la suivante:
Selon vous, est-ce normal d'obtenir une perte si élevée? (je précise que ça ne génère pas de soucis sur le fond, mais c'est juste que je me demande si mon montage est bien optimisé au niveau du Pont en H).
Est-ce dû à mon pont en H?
Appliquer un Darlington ou une paire de Sziklai ici pourrait-il réduire cette chute? (bien que je ne pense pas, voire même l'inverse, mais sait-on jamais...)

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3) Enfin, je dois maintenant me pencher sur le pilotage du Pont.
J'ai bien compris que le pilotage optimal et le plus sûr pour le Pont et ces composants (particulièrement les transistors) est le suivant:
Activation de HautDroite et bas-gauche par exemple.
Lors du changement de sens de rotation en applique d'abord une activation de 2 transistors (les 2 du haut par exemple) avant d'effectuer ce changement.
Je vais donc me pencher sur la méthode à employer pour arriver à ce type de pilotage à l'aide de composant passif du type interrupteur, aop, transistor, capa pour le délai, etc...


Merci d'avance pour avoir pris le temps de me lire ainsi que pour vos commentaires et lumières

Amicalement,


Manu

[nunu27]

Bonsoir Antoane,

Il semble que l'on se soit croisé lors des posts
Du coup, j'ai abandonné le montage npn pnp.
Voici donc l'avancé ci dessous!
Amicalement
Manu
Mais merci tout de même pour ton intervention !

[Antoane]

Bonsoir,

1) Bon, cette fois-ci mon Pont en H est bien fonctionnel.
Il a simplement fallu que je le monte avec des NPNs uniquement et le tour était joué (je trouvais "bizarre" d’insérer la charge sur l’émetteur du transistor mais en fait ça fonctionne, seul la valeur de son Ib --> variation très faible de l'état haut par rapport à l’état bas - est curieuse...)
D'ailleurs, je ne vois donc pas l’intérêt de placer de PNPs sur le haut des branches...Mais passons ça car ça m'a fait perdre beaucoup de temps pour pas grand chose...

Les npn du haut et ceux du bas ont un fonctionnement très différent.
Ceux du bas sont en saturé/bloqué, ceux du haut sont en fonctionnement linéaire.
Ceux du bas sont en "émetteur commun", ceux du haut sont en "collecteur commun" (ou "émetteur suiveur").
Ceux du bas ont leur courant de base défini par la résistance de base (Ib=(Vout_AOP-Vbe)/R) celui de ceux du haut est fixé par le transistor, en fonction de son et du courant de collecteur. R12 et R11 sont inutiles.
La tension sur le collecteur de Q4 est égale à environ 0.2V.
La tension sur l'émetteur de Q4 est égale à celle sur sa base moins Vbe~0.7V.
La tension appliquée sur la base de Q4 est, a priori, égale à Vcc au maximum, il y a donc au minimum 0,7V de perdus dans Q4, contre 0.2V dans Q2.

En effet, mon montage est donc constitué d'un astable générant le PWM suivi donc par le Pont en H (sacré pont en H!).
Ce qui me pause un petit problème, est le fait que je dois alimenter mon moteur en 10V nominal (environ).
Soit 10V à ces bornes. Pourtant, pour obtenir ce voltage à ces bornes (c-à-d au Pont en H), je dois alimenter mon montage en 15V afin de palier aux différentes pertes.
Donc: 15V d'alim générale pour 10V aux bornes du moteurs --> Ce qui nous fait tout de même une perte de 1/3 soit 5V.
Pour ma part, je trouve cette perte très conséquente.

Ayant lu ce qui précède, tu vois où est le problème ?

Appliquer un Darlington ou une paire de Sziklai ici pourrait-il réduire cette chute? (bien que je ne pense pas, voire même l'inverse, mais sait-on jamais...)

Non : un darlington fait perdre au minimum ~1,4V, une paire de Sziklai ~1 à 1,2V.
L'un comme l'autres sont en fait des combinaisons de transistor : l'un fonctionne en saturé/bloqué (celui qui est directement commandé), l'autre en linéaire.

Lors du changement de sens de rotation en applique d'abord une activation de 2 transistors (les 2 du haut par exemple) avant d'effectuer ce changement.
Je vais donc me pencher sur la méthode à employer pour arriver à ce type de pilotage à l'aide de composant passif du type interrupteur, aop, transistor, capa pour le délai, etc...

C'est une solution. L'autre consiste à laisser un temps ou rien n'est passant, ou en ne commandant qu'une seule branche du pont.
Comme tu utilises un petit moteur, il n'est pas non plus criminel d'inverser brusquement la tension d'alimentation du moteur.

Note : aop et transistor sont des composants actifs.