Etablissement progressif de tension

[JohnnyJohn24]

Bonjour a tous,

premier poste sur le forum avec un problème a vous soumettre...

Pour un projet, je commande un certain nombre de servomoteurs (12-15) a partir d'un microcontrolleur, le tout alimenté par une batterie de 7.4V. Jusque la pas de soucis. Mais j'aimerais que lorsque je met en marche le système, la tension d'alimentation des moteurs s'établisse progressivement sur environ 2 secondes: qu'elle augmente progressivement de 0 a 7.4V. Pour ca j'ai pense a utiliser un circuit RC comme ci-dessous. Avec un condo de 1mF et une resistance de 680Ohms, la constante de temps est bonne et c'est réalisable.

L'idee du circuit RC avec une charge simulée a l'aide de résistances et bobines de valeurs arbitraires...
CircuitRCWLoad.png


Le problème maintenant : ma tension établie (en régime permanent) au bornes de mes moteurs va dépendre de ma charge et de la résistance du circuit RC... Hors je n'ai pas vraiment d'idée de la charge et celle-ci est tres variable (mouvement des servos, couple de résistance etc..). Es-ce que vous voyez un moyen pour contrôler la tension aux bornes des moteurs et qu'une fois établie j'ai réellement la tension batterie (ou tres proche) ???

Toute suggestion appréciée !

Vincent
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[DAUDET78]

Bonjour JohnnyJohn24 et bienvenue sur FUTURA

Mais j'aimerais que lorsque je met en marche le système, la tension d'alimentation des moteurs s'établisse progressivement sur environ 2 secondes: qu'elle augmente progressivement de 0 a 7.4V.

C'est quoi cette lubie idiote ? Une justification ?
Tes servomoteurs, ils doivent revoir du 5V ?

[JohnnyJohn24]

C'est vrai que j'ai pas explique la raison pour laquelle je voulais limiter cette tension...

C'est quoi cette lubie idiote ? Une justification ?

Non pas une lubie, un trick ! En fait, les servos n'ayant pas de mesure absolue de position, je veux qu'a leur mise en marche leur mouvement vers la position initiale soit assez progressive (j'ai aucune idee d'ou ils partent). Ce sont des servos a fort couple et je veux eviter un mouvement trop brusque au demarrage. Un moyen de limiter leur couple (et donc leur vitesse) est de limiter leur tension d'alim.

Tes servomoteurs, ils doivent revoir du 5V ?

Non, ce sont des servos prevus pour de la Lipo 2S donc 7.4V nominal.

[DAUDET78]

Si tu n'as que cette méthode, tu fais une alim progressive avec un PMOS, 2 NPNs et quelques composants.
PS : je ne sais pas comment vont réagir tes servos pendant la phase de monté de l’alimentation.

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Une élucubration :


Tu mets n'importe quoi comme NPN en TO92
Pour le PMOS , il faut un modèle "TTL" ou "Logic" qui supporte le courant dans la charge
Le temps de monté est fonction de R4 C1

[DAUDET78]

Après réflexion, j'ai un gros doute !

En fait, les servos n'ayant pas de mesure absolue de position, je veux qu'a leur mise en marche leur mouvement vers la position initiale soit assez progressive

C'est un desiderata ou une constatation ?
Parce qu'à la mise sous tension, les servos, en absence de signal PWM se calent au neutre

Un moyen de limiter leur couple (et donc leur vitesse)

Si, en cours de fonctionnement, tu passes de 0° à 90°, tu auras les mêmes problèmes de couple qu'à la mise sous tension

Donc, c'est une lubie que tu as ou un problème réel constaté ?

[alainav1]

Bonjour,

Parce qu'à la mise sous tension, les servos, en absence de signal PWM se calent au neutre

j'utilise des servo bas de gamme (je donnerai pas le nom du pays et le prix ) et a chaque mise sous tension le bras du servo se deplace de quelques degré(enviro 10 degré ) , toujours dans le même sens . dans mon utilisation ça ne me pose pas de probleme car à la mise sous tension jej'initialise une position de depart .
c'est peut etre ce phenomene que JohnnyJohn24 veut éviter ?
cordialement
Alain

[DAUDET78]

c'est peut etre ce phenomene que JohnnyJohn24 veut éviter ?

Si on savait ........

[JohnnyJohn24]

Merci pour toutes vos reponses! Ca va vite par ici !

@alainav1: ce n'est pas exactement ce probleme. Dans mon cas, mes servos ne bougeront pas avant que je ne leur envoie pas la premiere impulsion (commande). Je sais exactement ou je les envoie au depart, mais mon probleme c'est que je ne sais pas d'ou ils partent: quel est leur position avant la mise sous tension. Dans le cas ou cette position est loin de celle que j'impose je vais avoir un mouvement extrement brusque, ce que je veux eviter.
Une fois en fonctionnement justement je ne passe jamais de 0 a 90, mes mouvements sont interpolles pour avoir une vitesse raisonnable.


@Daudet

Si tu n'as que cette méthode

Je ne sais pas si c'est la seule, la meilleure ou meme une bonne methode! Apres quelques tests, je m'apercois qu'une limitation de courant le temps que les servos atteignent leur position initiale serait peut-etre plus appropriee. Meme un courant limite constant pendant cette phase pourrait faire l'affaire. Je suis en train de penser qu'un SPDT qui bascule entre l'alimentation passant par une resistance de limitation de courant et l'alimentation en direct pourrait peut-etre fonctionner.

Merci pour l'idee de montage PMOS en tout cas, parce que je n'aurais pas put sortir ca tout seul, ca depasse malheureusement mais connaissances en electronique... Je vais reproduire ta simulation, ce sera toujours instructif.

[alainav1]

Bonjour
une limite d'intensité limite la puissance ,mais dans un servo moteur la demultiplication est tres importante donc il faudait donc gerer un variation d'intensité tres faible . je ne sais pas si ça marche ?
mais si tu fais des manip tient nous au courant (sans limitation d'intensité
cordialement
Alain

[DAUDET78]

Meme un courant limite constant pendant cette phase pourrait faire l'affaire. Je suis en train de penser qu'un SPDT qui bascule entre l'alimentation passant par une resistance de limitation de courant et l'alimentation en direct pourrait peut-etre fonctionner.

Sauf que l'alimentation c'est pour le moteur ET pour l'électronique du moteur. Je ne sais pas si l'électronique va beaucoup aimer ..... J'ai déjà émis cette réserve pour la rampe de tension .

Merci pour l'idee de montage PMOS en tout cas, parce que je n'aurais pas put sortir ca tout seul, ca depasse malheureusement mais connaissances en electronique... Je vais reproduire ta simulation, ce sera toujours instructif.

Alors, n'invente rien et alimente tes servos normalement

[JohnnyJohn24]

Effectivement, pas sur qu'une rampe de tension soit terrible pour l'electronique... Ni meme une limitation trop forte du courant de la meme maniere. Par contre d'apres les specs des servos ils peuvent fonctionner a 6V sans probleme (avec un couple et une vitesse un peu reduits) et je suppose meme (oui, c'est pas terrible de se baser sur des suppositions) que l'on doit pouvoir descendre autour de 5V (qui doit suffire pour l'electronique).

En fait, l'idee vient d'un technique qu'ont les hobbyist pour calibrer les servos: en general la specs ne donne pas les valeurs min-max de pulse (correspondantes aux angles exacts min et max) et une methode pour les determiner sans endommager les servos est de les pousser progressivement vers les valeurs extremes mais avec une sous-alimentation (4-5V): de cette maniere, lorsqu'on arrive en butee on peut observer la valeur sans risquer de forcer sur la dite butee (le servo n'a pas suffisament de couple).

Merci pour les suggestions en tout cas ! En conclusion, une montee progressive n'est surement pas souhaitable au final, mais peut-etre qu'avoir un circuit d'alimentation paralelle passant par un regulateur 5V (il m'en faut un de toute maniere pour le mirco) pourrait fonctionner pour la phase d'initialisation. Je vais quand meme tester une alimentation a 5V pour savoir.

Vincent

[JohnnyJohn24]

@DAUDET78 Simplement par curiosite et pour essayer d'apprendre un peu, j'ai essaye de reproduire le montage PMOS que tu suggerais:


mais je n'arrive pas a obtenir du tout le meme resultat (tension de sortie qui reste au mV) ! J'ai reverifie, je penses avoir le montage correct mais clairement il y'a quelque chose qui ne va pas. Es-ce que les transistors doivent avoir des caracteristiques particulieres ? Es-ce qu'il y'a une ou plusieurs tensions intermediaires que je peux observer pour determiner ou-es ce que je me suis plante ?

Merci

[DAUDET78]

A priori, ton schéma est correct. Cela vient peut être du choix du PMOS.
Passe, pour voir, la tension Vin à 15V et trace la tension sur la grille .

[JohnnyJohn24]

Ta suspicion semble correcte, la tension de grille Vg (en rose) avec un Vin a 15V:


effectivement Vg est plus haute, elle se stabilise a 0.25V.

Pour le choix du PMOS, je n'en ai qu'un par défaut dans mon simulateur, il faudrait que je vois pour régler ses valeurs caractéristiques peut-etre.

[DAUDET78]

Complétement anormal !
- On a un Vgs de -15V (tension grille versus source) donc le PMOS devrait être conducteur à mort.
- Durant les premières 0,5 seconde, T1 est bloqué Donc le PMOS n'est pas conducteur.

Je ne sais pas ce qui merdoie dans ta simulation .

Peux tu remplacer ton alimentation 15V par un générateur d'impulsion 0/15V
- Retard 100ms
- Durée 4 secondes
- Période 16 secondes
et analyse de 0 à 4 secondes

[alainav1]

bonjour,

en relisant les premiers posts

les servos n'ayant pas de mesure absolue de position, je veux qu'a leur mise en marche leur mouvement vers la position initiale soit assez progressive (j'ai aucune idee d'ou ils partent).

si tu commandes les servo depuis un µp tu peux memorier la position du servo dans la eeprom du µP pour la resortir à la mise sous tension.
tu peux donc programmer un deplacement progressif vers une autre position ds a mise sous tension .
cordialement
Alain

[JohnnyJohn24]

Voila ce que j'obtiens a la transition: un 15V au depart qui decroit en 0.5s



Il va falloir que je trouve le temps de lire sur les PMOS pour comprendre tout ca !

[JohnnyJohn24]

@alainav1 Non malheureusemenr ca aurait ete trop simple. Les servos peuvent etre deplacer hors tension (a la main), donc pas moyen de savoir d'ou ils repartent...

[DAUDET78]

Voila ce que j'obtiens a la transition: un 15V au depart qui decroit en 0.5s

- Mon schéma est bon
- Je ne vois pas d'erreur de copie dans ton schéma
- Soit tu as un problème dans le simulateur (modèle mathématique du PMOS ?)
- Soit tu ne sais pas t'en servir

[JohnnyJohn24]

Oui effectivement il y'a quelque chose qui cloche dans ma simulation... Je vais essayer de regarder ca en detail des que j'ai un peu plus de temps.

Merci pour le coup de main en tout cas !