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Réguler courant par microcontrôleur



  1. #1
    electrophil

    Smile Réguler courant par microcontrôleur


    ------

    Bonjour à vous tous,

    Dans le cadre de mon travail, je suis amené à devoir piloté une électrovanne proportionnelle, ce que je n'ai encore jamais fait.

    Celle-ci doit être pilotée par un courant variant de 100mA à 400mA sous 5V.
    (0 à 400mA c'est bon aussi!)

    J'aimerais pouvoir piloter ce courant à l'aide d'une commande numérique, plus exactement avec un microcontrôleur PIC18F452.

    Quelles sont les différentes possibilités qui existent?

    Les tensions d'alimentation que je possède sont: +5V, +24V et si nécessaire je pourrais avoir 12VDC.

    Un tout grand merci d'avance

    Bruno

    -----

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  3. #2
    Boulbaga

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Une solution tres simple serait d'utiliser le port PWM du PIC (si ton PIC en a un en fait) relié à un transistor par une resistance.

    Le fait de faire varier ton rapport de cycle va faire varier le courant de collecteur du transistor ou tu placeras ta charge

    Pour faire varier le rapport de cycle du PWM, tu peux utiliser un potentiometre relié a une patte analogique de ton PIC.

    Voila une solution mais encore une fois faut une sortie PWM sur ton PIC, je sais qu'ils n'en n'ont pas tous. A la rigueur tu peux changer de PIC

  4. #3
    electrophil

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Merci Boulbaga pour ta réponse si rapide.

    Je possède bien un port PWM, que j'ai laissé libre!

    Dois-je mettre une résistance en série avec la vanne?

    Un simple NPN comme le bc337 pourrait-il suffir pour commander un courant de 400mA (qd cycle pwm est de 99%) à cette fréquence?

    Est-ce que ce schéma serait fonctionnel?

    Sans titre.bmp

    Ne devrais-je pas placer un réseau RC (filtre passe-bas) avant d'attaquer le transistor?

  5. #4
    electrophil

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Voici le document PDF de la vanne choisie:
    http://www.clippard.com/downloads/ge...Data_Sheet.pdf

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    electrophil

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Plus là Boubalga?
    Y a t-il un autre génie présent?

  8. #6
    polo974

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    le transistor NPN doit être mis entre masse et électrovanne en émetteur commun pour ne pas perdre le VBE, en plus ainsi, tu peux alimenter en 24V (voir plus bas).

    il faut une diode de roue libre aux bornes de l'électrovanne (Kathode au +).

    il ne faut surtout pas filtrer sinon, le transistor va devoir dissiper de l'énergie.
    (la self, et la roue libre vont filtrer tout seul)

    n'ayant pas là immédiatement la doc du transistor proposé, je dirais juste de mémoire, qu'il me semble léger pour tenir 400mA.

    Si tu veux réduire le courant prends une électrovanne 20V, vu que tu as du 24, ensuite interdire éventuellement par soft de trop monter.

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  10. #7
    polo974

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Citation Envoyé par electrophil Voir le message
    Plus là Boubalga?
    Y a t-il un autre génie présent?
    keep cool

    c'est pas une hot-line, ici, c'est mieux!

  11. #8
    electrophil

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Bonjour génie Number 2!

    1) ok changer, mais pourquoi cela me permettra de mettre 24V ??
    Je l'avai placé là en me disant que si le 5V est un peu parasité, je n'aurais pas d'antenne par les fils de la vanne quand elle est coupée.

    2) ok, il faut une rapide je suppose donc j'ai mis 1n4148, assez puissante??

    3)Vous êtes sûr que je dois pas mettre de capa? C'est pour ne pas avoir la fréquence de pwm sur tout mon 5V que j'avais mis cela.

    4) Le bc337 accepte 800mA et une puissance de 625mW donc cela devrait aller.
    Mais je vais passer en 24V, ainsi j'aurais besoin de 100mA maximum.

    Voici le schéma corrigé:

    PWM2.bmp

  12. #9
    Gérard

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Citation Envoyé par electrophil Voir le message
    Bonjour génie Number 2!

    1) ok changer, mais pourquoi cela me permettra de mettre 24V ??
    Je l'avai placé là en me disant que si le 5V est un peu parasité, je n'aurais pas d'antenne par les fils de la vanne quand elle est coupée.

    2) ok, il faut une rapide je suppose donc j'ai mis 1n4148, assez puissante??

    3)Vous êtes sûr que je dois pas mettre de capa? C'est pour ne pas avoir la fréquence de pwm sur tout mon 5V que j'avais mis cela.

    4) Le bc337 accepte 800mA et une puissance de 625mW donc cela devrait aller.
    Mais je vais passer en 24V, ainsi j'aurais besoin de 100mA maximum.

    Voici le schéma corrigé:

    Pièce jointe 28602
    Je préfèrerais mettre un BD xxx (135,139 ... ), courant plus élevé mais gain plus faible.
    Tu veux couper une self, il y a des pointes de courant.

    **** Le génie 3 a parlé****

  13. #10
    Boulbaga

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Citation Envoyé par electrophil Voir le message
    Plus là Boubalga?
    Y a t-il un autre génie présent?
    Hé ben non j'étais plus là mais comme tu le vois, il y a des personnes encore bien plus experimentés que moi ici et qui t'ont tres bien aidé, j'ai rien a ajouté

  14. #11
    polo974

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    le "génie Number 2" parle au "génie 3" ():
    Une self s'oppose aux variations de courant, donc pas de pic de courant (ça c'est le condo qui le fait, vu qu'il s'oppose aux variations de tension), par contre, sans la diode de roue libre, il risque d'y avoir un pic de tension (en fait, il ne risque pas, c'est sûr!!!).

    A electrophil:
    la 1N4148, c'est une diode de signal, vise plus gros (1N4001 et compagnie)...
    Pour le transistor, il faut veiller à le saturer (voir béta et sortance du micro) et cela à la vitesse grand V, car c'est quand il change d'état, qu'il dissipe le plus (donc peut-être une petite capa en // sur la 470ohm, mais il ne faut pas non plus négliger le Vcesat * courant.
    et je crois qu'en 4) et sur le schéma, tu as répondu à la question 1) ...

    C'est la self qui va filtrer le PWM, à condition que la fréquence soit suffisante, bien sûr.

  15. #12
    cranor

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Bonsoir,

    une solution purement numérique sans pwm consisterait à utiliser un µcontrolleur
    et un potentiomètre numérique (voir "digital potentiometer" chez maxim ou microchip)

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  17. #13
    electrophil

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Gerard: Oui en effet, faut tenir compte de cela aussi, je met un bd135.

    Boulbaga: ne soit pas si modeste! tu m'a bien aidé!

    Polo 974:
    Une self s'oppose aux variations de courant, donc pas de pic de courant (ça c'est le condo qui le fait, vu qu'il s'oppose aux variations de tension),

    Je dois croire qui finalement??! lol, je capte la deuxième partie en parenthèses...
    Dois je mettre ces dondensateurs de filtrage ou pas?

    Je prenais la 1n4148 me disant que la 1n4007 serait trop lente.

    Qu'appelle tu amorcçer très rapidement le transistor?
    Je calcule le courant de collecteur nécessaire (+marge), je divise par gain et j'obtiens le courant minimum à fournir à la base (juste?).
    Et que fais tu pour "accelerer" la changement d'état?
    Le condo en parallèle sur la résistance, je comprend pas, que va -til faire?
    Quelle valeur doit-il avoir?


    cranor: le potentiomètre numérique nécessite combien et quels ports sur le microcontroleur?

    Merci pour vos nombreuses réponses

  18. #14
    Boulbaga

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Une petite aide pour eviter de s'embeter avec tout les calculs

    Utilise le max4427. Lies le directement au µC et met un resistance en serie et un condo et une resistance en parallele entre lui et le transistor.

    Et pour savoir comment bien l'utiliser dans ton circuit (comment l'alimenter tout ca...) , regarde la datasheet, c'est bien expliquer.

    J'ai deja testé ce type de circuit ca marche tres bien

    Si vraiment t'as encore qq soucis je pourrais te filer le dessin du montage

  19. #15
    cranor

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Chez microchip, le MCP4011 (modèle qui existe en boitier DIP)
    nécessite 2 sorties numériques.
    - l'une (U/\D) pour choisir le sens de la variation (UP/DOWN),
    - l'autre (\CS) [chip select] pour valider la variation.

    Ils appellent ça le UP/Down protocol [même nom utilisé chez maxim]

    Sinon, t'as aussi les 410x0 en protocol SPI.

    Fait attention à choisir la bonne résistance (max) : 2.1, 5, 10 ou 50 Kohms

    Plus d'informations:
    http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/21978c.pdf
    http://www.microchip.com/stellent/id...cName=en025082
    http://www.microchip.com/ParamChartS...g=en&pageId=79

    Si t'as 2, 3 semaines devant toi, tu peux commander des échantillons.
    Mais ça m'étonnerait que tu puisses demander à avoir des DIP
    [il existe des adaptateurs soic -> DIP]

  20. #16
    polo974

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    1. pourquoi ajouter un potar numérique? surtout qu'ensuite pour piloter la vanne en 24V... (sans parler du surcout, des 2 ou 3 fils nécessaires pour le piloter...).

    2. le transistor en saturé/bloqué à 2 états stables durant lesquels soit la tension, soit le courant est (quasi)nul, donc pas de dissipation d'énergie, par contre, au changement d'état, le transistor passe par une tension médiane et un courant médian, qui l'un fois l'autre donne une puissance qui risque de faire chauffer le transistor si on traine trop lentement dans cette zone...
    pour accélérer la transition, il est possible de secouer la base à l'aide d'un condo en // sur la 470 (réduira l'influence de la capa de base).

    3. la self, c'est un peu le contraire du condo:

    en continu: Zc=infini et Zl=0
    à fréq "infinie": Zl=infini et Zc=0

    le condo s'oppose aux variations de tension => pic de courant
    la self s'oppose aux variations de courant => pic de tension

    lorsqu'on applique un courant constant à un condo, la tension va augmenter de façon linéaire.
    lorsqu'on applique une tension constante à une self, le courant va augmenter de façon linéaire.

    en inversant les mots "tension" et "courant", on passe de la self au condo et vice versa.

    en électronique, on n'est pas très habitué à bosser avec des selfs (sauf HF et alim à découpage) car c'est cher, mais pas plus "bizarre" qu'un condo...

  21. #17
    cranor

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Salut,

    100mA à 400mA sous 5V
    5, 12 et 24v sont uniquement les générateurs de tension
    qu'il peut avoir pour alimenter le circuit.

    D'après ce que j'ai compris, le µC ne sera utilisé que pour commander
    l'electrovanne donc 1 ou 2 broches.. Sur le PIC18F452, il y a encore
    de la marge avant que toutes les broches soient utilisées.

    En plus, il faudra qu'il apprenne à utiliser le module PWM.
    ça peut être intéressant mais l'objectif principal est que le projet
    aboutisse. Plus vite l'objectif sera atteint, et plus il aura le temps
    de tester, d'améliorer son circuit, d'ajouter des fonctions, ...

    Bonne journée.

  22. #18
    cranor

    Re : Réguler courant par microcontrôleur

    Petit ajout:

    Je viens de relire en entier, un point que je comprends pas:
    quel est la tension d'alimentation de l'electrovanne ?

    Il dit 5v dans le 1er post puis met 24v sur le schéma.

    Dans le dernier cas, au temps pour moi..

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