Commuter un solenoide 9v avec une batterie 3,7v

[grandnam]

Bonjour,

Tout d'abord je préviens que mes compétences en électronique sont très basiques.

Le contexte :
Sur une ferme de petite taille, J'ai une machine 'Maitre' qui pilote des esclaves disséminés partout sur le terrain, par radio (nRF24l01) : des vannes, interrupteurs et autres, et qui réceptionne les données de capteurs.

Voilà mon dilemme :
Sur un esclave je souhaite piloter une électrovanne 9v (de ce type : https://www.rainbird.fr/produits/vannes/serie-dv) grace à un circuit alimenté par une batterie 18650 (3,7v).
L’électrovanne s'ouvre et se ferme grâce a un solénoïde qu'il faut exciter soit en 9v, pour ouvrir par exemple, soit en -9v pour fermer. le solenoide est BISTABLE.

J'utilise actuellement un ATtiny84 (http://www.atmel.com/images/doc8006.pdf) qui pilote un pont en H de relais 5v - qui eux font passer dans un sens ou l'autre l'alimentation par UNE PILE 9V.

MAIS - Je suis à la recherche d'une solution pour me passer de cette pile 9v (avoir donc uniquement une batterie 3,7v) et si possible aussi du pont en H (4 relais c'est gros...).
J'imaginais utiliser :
- un convertisseur boost pour passer de 3,7v à 9v.
- un driver de moteur DC (celui là en fait :http://www.ebay.fr/itm/Dual-DC-Stepp...AAAOSw9N1Vm0dS) placé après le convertisseur- qui comprend un pont en H - et qui fait l'inversion de tension
- un relais 5v qui sert d'interrupteur au convertisseur et au driver moteur - pour ne pas utiliser de courant tout le temps.
- un transistor pour pouvoir commander le relais 5v avec une sortie du attiny84 (qui ne délivre que 20ma max).

voir le schéma en pièce jointe.

Le problème est que ça ne fonctionne pas. Le branchement du convertisseur met tout en vrac, le relais 'clignote' quelques fois puis plus rien. l'attiny84 ne supporte pas ca et se met en bug.

Ma question c'est : qu'est ce qui pose problème ? et avez vous des idées pour faire fonctionner un tel montage ?


Merci pour toute réponse
-----

[antek]

Les électrovannes du lien fonctionnent en 24V AC.
Ton pilote moteur ne convient pas pour une inversion de courant dans une charge, il est prévu pour un moteur pas à pas.

[grandnam]

Bonjour antek, merci pour ta réponse,

Il s'agit du modèle 100-DV-9V : Vanne taraudée 1’’ (26/34) BSP, solénoïde à impulsion

Un projet similaire est visible ici : http://vanderleevineyard.com/1/post/...rrigation.html

Dans le lien ils utilisent une pile 9v pour commuter le solénoïde, ce que je voudrais faire c'est 'obtenir' cette pile 9v grâce a la pile 3,7v qui alimente tout le circuit.

J'ai aussi essayé de ne pas utiliser de relais mais uniquement un transistor (2n222) pour allumer/éteindre le convertisseur DC, cela fonctionne (j'ai bien 9v a la sortie du conv) mais au moment ou je branche une charge en sortie du convertisseur, la tension baise drastiquement et plus rien ne fonctionne...

[grandnam]

Si je ne peux pas utiliser le driver moteur, alors un pont en H avec 4 relais ca pourrait le faire.

J'ai refais un schéma pour y voir plus clair, est-ce qu'il y a des chances que ca fonctionne ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[xberger]

Bonjour,

le L9110 est prévu pour driver des moteurs DC
Il convient pour commander une électrovanne bistable

Mais il faut faire une première estimation des courants consommés.


Les conso de l'électrovanne sont :

Solénoïde : 9 V - 50 Hz
Intensité d’appel : 0,30 A (7,2 VA)
Intensité de maintien : 0,19 A (4,6 VA)

Je pense que 0.3A c'est à 24V (7.2 VA/ 0.3A = 24V)
Donc à 9V, if faut s'attendre à 7.2VA / 9V = 0.8A

ça passe tout juste pour le L9910 donné à 800mA continu en sorti

Les consos du step-up sont :

800mA en sortie sous 9V
soit 800*9/3.7 = 2A sous 3.7V (sans prendre en compte le rendement du convertisseur)

Est-ce que le step-up et la batterie supportent ce sourant ?

Xavier

[antek]

Faut commencer par un bout.
Combien consomme la EV ?
Connaissant la consommation, la tension de fonctionnement et les niveaux de commande en sortie atiny , choisir le pontH et son pilote.
Puis le convertisseur DC/DC.
Ensuite l'accu.

[grandnam]

merci xberger pour ta réponse,

Le step-up est donné pour :
Input voltage: 2v ~ 24v
Output voltage: 5v ~ 28V
Maximum output current: 2A

Ca devrait passer pour une impulsion de quelques ms, non ?
Quant a la batterie, c'est une Panasonic de qualité (http://www.puissanceled.com/18650_Pa...protege_transp)


Antek que veux-tu dire en parlant des niveaux de sortie de l'ATTiny ?

C'est sur que je fais pas mal de choses a l'envers, mais je tâtonne pas mal alors...

[antek]

Antek que veux-tu dire en parlant des niveaux de sortie de l'ATTiny ?

Les tensions que sort le atiny pour commander le pontH (3,3 V ou 5 V ou autre).
Il faut un pontH pour moteur DC.

[grandnam]

Les tensions sont de l'ordre de 3,6v a la sortie du ATtiny.
Le driver moteur c'est un L9110S qui est fait pour moteur DC.

Le pont en H que je proposait dans le 2eme schéma, ca serait ce genre là : http://stan.cropsci.uiuc.edu/people/..._files/hb3.png

Mais en fait je me rend compte que les relais peuvent être remplacés par des transistors ...?

[antek]

Les tensions sont de l'ordre de 3,6v a la sortie du ATtiny.
Le driver moteur c'est un L9110S qui est fait pour moteur DC.
Le pont en H que je proposait dans le 2eme schéma, ca serait ce genre là : http://stan.cropsci.uiuc.edu/people/..._files/hb3.png
Mais en fait je me rend compte que les relais peuvent être remplacés par des transistors ...?

J'avais pas tout lu, le pilote peut commander des DC ou pas à pas effectivement.
Ensuite je comprends pas :
- tu disposes d'un pilote sur une petite carte, pourquoi veux-tu faire un pont à relais ?
- des relais remplacés par des transistors, c'est la carte L9110S
La carte est constituée d'un pontH (partie puissance) et d'un pilote (partie commande).

[nornand]

Bsr: partir avec un accu 9v et un LDO pour l' ATiny. Avec un bon découplage des alims et commandes.

[grandnam]

merci pour vos réponses,

le pont a relais je le proposait pour remplacer le driver moteur. Puisque tu avais l'air de dire qu'il ne fonctionnerai pas avec l'electrovanne. Mais finalement je pense qu'il peut marcher. donc exit le pont a relais !

Effectivement pour la L9110S qui est un pont a transistors, donc je reste sur cette solution.

Partir avec une batterie 9v ca serait le plus simple j'ai bien l'impression.
Sur le module esclave il y a le nrf24l01 qui a besoin de 3,3V, et le ATTiny84 peut fonctionner jusqu'à 2,4v. En prenant un LDO genre HT7333 ca serait possible j'imagine ?
Ca implique, si je veux ajouter une recharge par panneau solaire, un panneau 9v et ca n'est pas très courant...

Par contre nornand tu me perd quand tu parle de découplage des alims et commandes. Bien que je comprenne vaguement le besoin/utilité, je ne sais pas ce que ça implique en pratique.


Dans tous les cas, j'aurais au moins aimé comprendre comment faire fonctionner mon montage... Là, a part voir que ça ne fonctionne pas, je ne comprend pas pourquoi...

Je vais voir si je peux envisager de partir sur batteries 9v..



Merci pour le temps que vous passer a m'aider

[antek]

Un batterie courante fera entre 8 V et 12,6 V (lithium ou NiMH).
Un LDO dans ce cas n'apporte rien, il faudra un convertisseur DC/DC.
La tension de sortie du PV devra être > à la tension max batterie (pour faire simple).
Qu'est-ce qui ne marche pas ? As-tu vérifié les courants disponibles et nécessaires ?

[grandnam]

Je reviens sur les calculs pour utiliser un transistor qui commute l'alimentation du pack step-up+driver moteur+electrovanne.

La charge a besoin d'environ 2A sur quelques ms (il faudrait que je mesure exactement ca...).

donc on a Icharge = 2A

avec un transistor 2n222 de bêta 100 : Ibase min ( donc la sortie du ATTiny84) = 0,02A = 20ma.

en relisant la doc je vois que c'est 40ma max en sortie des I/O pins du ATTiny, donc c'est ok.

Ubase environ= 3,5v (tension avec une batterie 4,2v assez déchargée --> 3,6v moins perte du ATTiny)

--> Urbase pour la saturation = 3,5 - 0,6 (VbeSat) = 2,9v
--> Rbase = 2,9/0,02 = 145ohms

Je vais refaire des essais avec cette valeur.

[nornand]

Je parlais d'un bon découplage , car tu commutes une charge inductive, l'électrovanne.
Pour la recharge par panneau solaire , un panneau de 9 V ne peut pas recharger un accu de 9 v , il te faut 12 v ou + avec une régulation de charge.

[antek]

avec un transistor 2n2222 de bêta 100 : Ibase min ( donc la sortie du ATTiny84) = 0,02A = 20ma.
en relisant la doc je vois que c'est 40ma max en sortie des I/O pins du ATTiny, donc c'est ok.
Ubase environ= 3,5v (tension avec une batterie 4,2v assez déchargée --> 3,6v moins perte du ATTiny)
--> Urbase pour la saturation = 3,5 - 0,6 (VbeSat) = 2,9v
--> Rbase = 2,9/0,02 = 145ohms

En saturé le bêta est de 10, pas 100 !
Prendre un DC/DC avec cde on/off ou utiliser un NMOS.
40 mA c'est juste avant de crever, considérer 20 mA max pratique.
La tension Voh diminue avec le courant de sortie, voir doc du µC.

[grandnam]

Ah la voilà mon erreur,
merci a toi antek !

Je ne connaissait pas les mosfet, est-ce que celui là conviendrait ? IRF540 --> http://www.vishay.com/docs/91021/91021.pdf
En revanche je ne trouve pas de convertisseur dc/dc avec une commande...

merci !

[antek]

Il faut un NMOS compatible avec la tension de commande du µC.
Celui en lien nécessite une Vgs de 10 V.

[grandnam]

Ok merci pour toute l'aide apportée,

je vais laisser le problème de coté quelques jours

[Deguich]

Bonjour,

Je viens de tomber sur cette discussion intéressante qui traite d'un cas similaire au mien.

Voici en quelques lignes le montage que j'ai réalisé pour piloter 2 électrovannes 9V Rainbird :

• Un raspberry Pi pour la commande
• Une prise 220 Volts pilotée par le raspberry via une carte relais
• Un transformateur 9V2A branché sur la prise pilotée
• Un relais double pour l'inversion de polarité
• Un relai sur un des fils en aval du relais double pour commuter vers l'une ou l'autre des électrovannes

Je confirme pour l'avoir mesuré qu'une électrovanne 9V Rainbird consomme bien un courant d'appel d'environ 800mA.

A l'avenir, le raspberry sera probablement remplacé par un atTiny. Comme toi, je n'ai pas de compétences particulières en électronique. Le montage fonctionne mais il n'est peut être pas optimal et il utilise malheureusement des relais (composants que tu souhaitais éviter il me semble).