Auto-maintien avec MOSFET et AOP

[Lof77]

Bonjour,

Avant de poser ma question je vous précise le contexte :

J'ai réalisé une carte électronique de protection pour éviter les décharges profondes de ma batterie (12V plomb AGM) (rechargée par panneaux solaires), or mon circuit actuel consomme autour de 20 mA : basé sur deux AOP en comparateurs, et un câblage de portes NAND pour avoir un niveau haut et un niveau bas, commandant à son tour un MOSFET, sur lequel est branché une charge électrique. (on y arrive )

Cependant, si la charge est coupée par le MOSFET, la batterie continuera d'être lentement déchargée, à cause de la consommation du circuit de protection lui-même.

J'ai donc prévu de rajouter une coupure critique, qui agit sur le circuit déjà réalisé, ci-joint un schéma où j'espère avoir un auto-maintien après que le bouton active le MOSFET. L'AOP me permet de couper l'automaintient dès que la batterie passe sous un certain seuil.

Les valeurs des résistances du pont diviseur sont pour l'exemple.

J'ai jamais réalisé ce genre de circuit, j'aimerais donc savoir si le schéma suivant peut fonctionner ?
Sur la simulation, lorsque je lâche le bouton, la LED s'éteint

Merci beaucoup
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[DAUDET78]

Il ne peut pas fonctionner (la commande de la grille du NMOS est complétement folklo )
Regarde ce projet (qui marche) : http://forums.futura-sciences.com/pr...-batterie.html

Il est simple de le limiter à une batterie

[Lof77]

Ah ça se complexifie d'un coup... J'arrive pas à comprendre le principe du maintien de ce MOS sur le schéma, pourriez-vous m'expliquer?

J'aimerais pouvoir déconnecter l'AOP mais apparement il est nécessaire de le laisser branché sur la masse?

Il ne peut pas fonctionner (la commande de la grille du NMOS est complétement folklo )

Si j'ajoute un petit condensateur + pull down?

[DAUDET78]

Ah ça se complexifie d'un coup... J'arrive pas à comprendre le principe du maintien de ce MOS sur le schéma, pourriez-vous m'expliquer?

tu analyses mon schéma (qui marche)

Si j'ajoute un petit condensateur + pull down?

tu fais ce que tu veux ....

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Couper le fonctionnement de ton gestionnaire de charge n'est pas nécessairement idiot ou irréalisable, mais ce n'est pas la bonne méthode car on peu aisément faire un gestionnaire de décharge ne consommant que quelques dizaines ou centaines de µA (voir beaucoup moins).

Le circuit proposé par Daudet est complexe et lourd car il fait beaucoup plus que ce dont tu as besoin.

On peut donc commencer par discuter de ton circuit de gestion actuel (celui qui consomme 20 mA), si tu nous en donnes le schéma.
On peut également voir pourquoi le schéma que tu as mis en PJ ne fonctionne pas, mais il faudrait d'abord que tu explique comment tu penses qu'il fonctionnerait.

[DAUDET78]

Le circuit proposé par Daudet est complexe et lourd car il fait beaucoup plus que ce dont tu as besoin.

On garde la partie au dessus de la ligne 0V et c'est un schéma qui fait exactement la demande du demandeur

[Lof77]

On peut donc commencer par discuter de ton circuit de gestion actuel (celui qui consomme 20 mA), si tu nous en donnes le schéma.
On peut également voir pourquoi le schéma que tu as mis en PJ ne fonctionne pas, mais il faudrait d'abord que tu explique comment tu penses qu'il fonctionnerait.

Je serais enchanté de partager le schéma, les gros consommateurs sont la zéner de 2,5V sous forme de tension de référence, je dois y faire circuler un courant important pour avoir la bonne tension, et mon AOP.

Je termine le schéma "au propre", et l'envoie, il pourrait certainement servir à quelqu'un (même si le design peut être simplifié avec juste un trigger de Schmitt), j'ai fait avec les composants que je dispose

[Lof77]

Voici ci-joint le schéma que j'utilise pour débrancher une charge sur batterie 12v (plomb AGM), puis attendre un rechargement minimal avant remise en route, ce montage est prévu sur une petite installation solaire.

Les résistances de tous les ponts diviseurs ont pour tolérance 1%. (Important pour la précision de la lecture de tension)

Sur le schéma, le système coupe normalement sous 10.9V et reprise après 11.4V. Les valeurs sont discutables, d'ailleurs j'aimerais bien un petit avis la dessus
J'ai choisi le MOSFET IRL2203N pour sa faible résistance Drain-Source d'environ 7mΩ, (c'est très apprécié sur batterie )

La tension de la batterie est divisée par 6 pour travailler sur une tension d'un élément.

La consommation du montage est d'environ 20mA, je fournirai plus de mesures bientôt.

[sandrecarpe]

Salut,
Si les masses sont effectivement les mêmes comme sur le schéma, les optocoupleurs sont certainement devenus inutiles

[Antoane]

Bonjour,

Quelques réflexions sur ton montage :

Les résistances de tous les ponts diviseurs ont pour tolérance 1%. (Important pour la précision de la lecture de tension)

quelle est la tolérance sur la tension de référence de D1 ?
Quelle est la référence de D1 ?

La tension de la batterie est divisée par 6 pour travailler sur une tension d'un élément.

Est-ce que cela changerait quoi que ce soit si tu travaillais sur la tension 1.571 élément ?

le 7805 a besoin de fournir un certain courant (5mA, si ma mémoire est bonne) pour correctement fonctionner.

Pourquoi utiliser des optocoupleurs alors qu'il n'y a pas d'isolation dans ton montage et que ces composants consomment beaucoup ?
On trouve des références de tension ne consommant que quelques dizaines de µA, voire bien moins.
En utilisant un 4011, tu évites d'avoir à utiliser un 7805 et diminue la Rds_on de Q1 en le pilotant en 0/12V.
R4, R5, R6 et R7 pourraient être regroupées dans un unique pont diviseur à 3 résistances, divisant ainsi la consommation par 2.
R12 n'est pas indispensable.


Un nouveau montage :
- Remplacer le comparateur à fenêtre et le circuit logique par un unique comparateur à hystérésis (avec un comparateur faible consomation) ;
- utiliser une référence de tension consommant peu (ex. http://www.linear.com/parametric/Mic...age_References)

Une autre solution : utiliser un CI spécialisé, intégrant référence de tension et comparateur du genre http://www.linear.com/product/LTC1445 (attention au Vcc max) ou http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1998fb.pdf (attention au Vcc max)

[Lof77]

Bonsoir, merci de la réponse!

quelle est la tolérance sur la tension de référence de D1 ?
Quelle est la référence de D1 ?

D1 est une LM385 (version fixée en 2,5v) d'après la doc il y aurait une tolérance de 1,5%
J'obtenais de mauvais résultat en augmentant R1, mais je jetterais un oeil sur ça car je viens de voir la doc, et la zéner semble fonctionner avec beaucoup moins de courant (je lui en donne beaucoup là)

Est-ce que cela changerait quoi que ce soit si tu travaillais sur la tension 1.571 élément ?

J'ai choisi d'utiliser une tension basée sur un élément pour définir simplement les tensions de références et avoir un facteur (x6) si j'utilise le pont R2 R3 sur une entrée d'ADC (pour faire de beaux graphes )

le 7805 a besoin de fournir un certain courant (5mA, si ma mémoire est bonne) pour correctement fonctionner.

Pourquoi utiliser des optocoupleurs alors qu'il n'y a pas d'isolation dans ton montage et que ces composants consomment beaucoup ?
On trouve des références de tension ne consommant que quelques dizaines de µA, voire bien moins.
En utilisant un 4011, tu évites d'avoir à utiliser un 7805 et diminue la Rds_on de Q1 en le pilotant en 0/12V.
R4, R5, R6 et R7 pourraient être regroupées dans un unique pont diviseur à 3 résistances, divisant ainsi la consommation par 2.
R12 n'est pas indispensable.

Pour l'opto, la raison est simple : je suis limité avec les portes logiques qui grillent si je les branche en 12v, il me faut les brancher en 5v, et sinon je me retrouverais avec une tension de base plus grande que celle du collecteur, donc l'opto me sert juste pour "isoler" les tensions...

Si besoin (vu le peu de courant qui passe dans la partie transistor) j'augmenterais la résistance de la LED de l'opto
Je suis conscient qu'il existe des montages avec hystérisis plus pratiques et plus économiques mais je devais travailler avec ce que je dispose...

Par contre j'aurais du penser au pont à trois résistances... Mais le peu de courant qui traverse une quarantaine de kohms est négligeable non?
Pour ce qui est des valeurs des résistances (pour les tensions) il y a encore matière à discuter car je suis pas sûr des mes valeurs de références

[Antoane]

D1 est une LM385 (version fixée en 2,5v) d'après la doc il y aurait une tolérance de 1,5%

Elle a besoin de 100µA pour fonctionner, pourquoi lui en fournir ~100 fois plus ?

Pour l'opto, la raison est simple : je suis limité avec les portes logiques qui grillent si je les branche en 12v, il me faut les brancher en 5v, et sinon je me retrouverais avec une tension de base plus grande que celle du collecteur, donc l'opto me sert juste pour "isoler" les tensions...

pont diviseur, transistor, résistance... les solution économes sont nombreuses.

Je suis conscient qu'il existe des montages avec hystérisis plus pratiques et plus économiques mais je devais travailler avec ce que je dispose...

n'est-ce pas faisable avec un unique AOP, donc sans 7805, sans logique et sans opto ? cela permettrait de grandement diminuer la consommation.

Edit : j'ai répondu avant que tu modifie ton message.

[invite03481543]

Bonsoir,

voici quelque chose de complet et qui consomme extrêmement peu (<50µA) en mode shutdown (sans la led qui n'est pas indispensable).
Tu as la protection en sous tension ET une protection active en sur-courant, qui peut être paramétrée selon la valeur du shunt.

https://www.maximintegrated.com/en/a...ex.mvp/id/2015

@+

[Lof77]

En tout cas merci pour les références, je les ai notés dans un coin, spécialement le LTC1445, ça me sera utile plus tard!

Elle a besoin de 100µA pour fonctionner, pourquoi lui en fournir ~100 fois plus ?

J'avais mis une grosse résistance mais j'ai une tension éloignée, de l'ordre de 2,3V.. Je refais des tests bientôt et je vous tiens au courant.

Maintenant que j'y pense, c'est vrai que j'aurais pu mettre un pont diviseur en sortie des AOP avec un petit 547 en inverseur (ou câbler l'AOP dans l'autre sens et y mettre le circuit logique en sortie après un pont diviseur)

Je teste tout ça bientôt, que de bonnes idées merci!

Edit : Merci HULK28, mais j'ai une contrainte je peut pas commander les composants que je voudrais...
J'aurais du préciser mais c'est pour un projet scolaire, beaucoup de contraintes que ce soit les commandes ou les fournisseurs (et les profs qui réutilisent ce qu'ils ont même si c'est pas adapté)