5V vers 12V pour commande de moteur

[baf]

Bonjour,

est-il concevable/possible d'augmenter simplement une tension de 5V (provenant d'une prise USB) vers 12V pour commander un moteur prévu à cette tension ?
La consommation du moteur est de 400mA maximum.

Si ce n'est pas possible, quelles seraient les conséquences ? Je pense à une perte de puissance et/ou de couple, mais y a-t-il autre chose ?

Pour info, voici un description du mode de commande du moteur :

Low speed is adjustable pulse width modulated (PWM) drive, providing full voltage torque for reliable low speed operation. Press the second button down while holding the first button down and nFOCUS digital logic control switches to high speed drive, to get you to focus quickly. nFOCUS avoids the problems with the focus motor controllers which adjust voltage to adjust speed, and thereby don't have the umph to turn the motor over at low speed. The nFOCUS whacks the motor with a full 12 volt, short duration pulse to overcome stiction at low speed operation, providing plenty of umph! It is amazing to see nFOCUS work, to see the focus change step by step till it's just right. No more coasting past then back past then past again. Uses 3 AA batteries (supplied) for long life.

Merci par avance pour votre aide.
-----

[baf]

Personne ?

[ABN84]

bonjour,
je vois deja un gros probleme coté consommation:

vers 12V pour commander un moteur prévu à cette tension ?
La consommation du moteur est de 400mA maximum.

400mA sous 12V ça fait 4.8W donc à supposer un convertisseur de rendement 1, il te faut l'alimenter avec 1A sous 5V, or un port USB ne peut fournir que 500mA.

[Zig38]

Bonjour,

est-il concevable/possible d'augmenter simplement une tension de 5V (provenant d'une prise USB) vers 12V pour commander un moteur prévu à cette tension ?
La consommation du moteur est de 400mA maximum.

De quel type de moteur s'agit-il?

Un moteur à courant continu à une résistance interne, trés faible, et au démarrage la vitesse étant nulle, la force electromotrice aussi, donc I = U/R.

Par exemple

http://docs-europe.electrocomponents...6b80111e40.pdf

Un moteur 12V 15W ayant une résistance interne de 2.99 Ohms consomme au démarrage une puissance de (UxU)/R = 48W, et pourtant il est indiqué comme étant un moteur 15W !!

S'il consomme au départ une puissance de 48W, son courant de démarrage est de 48/12 = 4.013A, d'ailleurs le constructeur indique un "starting current" de 4010 mA.

Pour revenir à notre exemple, le courant de 400mA MAX indiqué est-il le courant de démarrage?

(je pense qu'une alimentation 5V par USB admet environ 500mA).

Pour la suite, je dirais que la vitesse du moteur est fonction de sa tension d'alimentation, ET de sa charge.

A vide, il tournera avec 5V 12/5 fois moins vite qu'avec 12V, mais cela n'est plus vrai en charge.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[baf]

Merci pour vos réponses, même si elles ne sont pas "encourageantes"

Le moteur est un moteur à courant continu classique, à priori. Je n'ai pas les caractéristiques exactes.

En soi, l'alimentation en 12V ne me pose pas de problème particulier car j'ai une alim dispo. Mon souci est que l'interface qui est susceptible de commander le moteur fonctionne en 5V (via USB) et envoie les les commandes au moteur de manière un peu spéciale : ce que la doc appelle "variable PWM" (Pulse Width Modulated).
Je ne suis pas spécialiste, loin de là, mais je me doutais bien que les 5V de l'USB risquaient fort d'être insuffisants. Alimenter en 12V aurait pu se faire via des relais (ou équivalents électroniques, bien sûr) mais je perdrais alors cette histoire de PWM...

Voyez-vous mon souci ? Et par la même occasion, comment le résoudre

[baf]

En me renseignant un peu plus sur ce PWM, et d'après ce que j'en ai compris, il n'y a que la fréquence qui change pour commander le moteur.

Dans ces conditions, si j'intercale entre les sorties 5V et le moteur des optocoupleurs reliés eux à une alim 12V, je devrais avoir en sortie de ces optocoupleurs les 12V nécessaires avec la même fréquence, non ?

[Zig38]

Bonjour,

N'aurais tu pas une doc ou un synoptique plus complêt de ton systéme qui décrit les entrées les sorties, et les alim (la base pour comprendre) ?

(Il vaut mieux mettre des transistors de puissance que des optocoupleurs)

[baf]

Bonjour,

N'aurais tu pas une doc ou un synoptique plus complêt de ton systéme qui décrit les entrées les sorties, et les alim (la base pour comprendre) ?

Hélas non

Ce soir je démonterai le boitier de commande, si possible, pour faire des photos de l'intérieur.

[Zig38]

Hélas non

Re,

Et comment est-ce possible?

Hormis le fait qu'elle se connecte sur une prise USB, tu dois bien savoir ce que fait cette boite noir, ce qu'il y a dessus, comment diminuer ou augmenter physiquement la vitesse (par quelle action), s'il y a un moteur etc ... puisque tu sais ce que tu veut en faire!

Les photos, c'est bien, un peu, mais faut pas en abuser (je trouve).

Rien n'indique par exemple ce qu'il y a sous les circuits intégrés (par exemple des pistes de circuit imprimé), et parfois même dans les couches des circuits imprimés, les références des circuits intégrés sont souvent illisibles sur les photos.

Refaire un schéma électrique ne permets pas toujours de détecter TOUTES les fonctionnalités (surtout que de nos jours, les PIC, qui sont programmés, font fureur dans l'électronique), c'est la croix et la bannière pour décoder alors que généralement une boite noire à une origine, un fabricant, un revendeur ou autres qui est en mesure de donner son mode de fonctionnement avec certitude et sans approximation qui amènent bien souvent à la catastrophe.

Ceci n'est que mon opinion bien entendu.

A+

[baf]

Re,

Et comment est-ce possible?

Ben... les fabricants de matos ne mettent pas les "plans" ni les câblages internes quand ce matériel est destiné à un "utilisateur final"

Mais bon, je vois ce que tu veux dire, t'inquiète. J'ai demandé au fabricant un tel synoptique, mais, même s'il est sympa, je crains qu'il ne refuse, de crainte que je puisse en refaire un moins cher... Encore que, avec l'USB, c'est pas si simple.


Concernant le fonctionnement, tout se contrôle par logiciel. C'est même justement l'intérêt de la chose pour moi.

Le boitier est celui-ci exactement et il ne comporte qu'une prise jack en sortie, sur laquelle est branché le câble allant au moteur. Rien d'autre...



L'alimentation du moteur se fait en 5V pris sur la ligne USB. Le fait que la sortie se fasse sur un jack stéréo indique donc qu'il n'y a que 3 fils de commande.

Que veux-tu d'autre comme renseignement ?

[Zig38]

Re,

Etant donné l'usage, je pense que cela devrait marcher tel quel, sauf si le cablage de la prise jack n'est pas compatible avec ton focus?

[baf]

Re,

Etant donné l'usage, je pense que cela devrait marcher tel quel, sauf si le cablage de la prise jack n'est pas compatible avec ton focus?

Le câblage ne pose pas de problème particulier. Le souci devrait venir, d'après le fabricant du boitier, du fait que le moteur à piloter fonctionne en 12V alors que le boitier ne délivre que 5V.
Donc ça va tourner, c'est sûr, mais il n'est pas dit qu'il y ait assez de puissance ou de couple suivant la charge (en gros autour de 500g) pour un pilotage correct.

Comme l'utilisation est la mise au point (genre autofocus), je ne peux pas me permettre d'avoir une rotation "non fiable", tu comprends ?

Et je peux encore moins me permettre d'acheter le moteur sans être sûr qu'il fonctionne correctement, car à plus de 100€ le machin, ça me ferait un peu mal aux seins Même si je dois pouvoir le renvoyer, mais là je paierai deux fois le port pour rien du tout.

[Zig38]

Comme l'utilisation est la mise au point (genre autofocus), je ne peux pas me permettre d'avoir une rotation "non fiable", tu comprends ?

Et je peux encore moins me permettre d'acheter le moteur sans être sûr qu'il fonctionne correctement.

Ma réponse est juste justifiée par ceci:

Features
...
• Compatible with any DC focus motor that uses 5 to 12v, works best with 5V motors.
• Output is a standard 3.5mm mono jack, so making a cable specific to your focus
motor is easy if one is not already available.
...

C'est best avec un motor 5V, mais compatible avec un motor 12V.

C'est eux qui le font, et c'est eux qui le disent, on serait mal placé pour dire autre chose, ou il faut changer de fournisseur !!!

[baf]

C'est best avec un motor 5V, mais compatible avec un motor 12V.

On est d'accord

Mais justement, les moteurs que j'arrive à trouver et qui soient compatibles avec mon porte-oculaire sont tous en 12V... pas 5V
Et du coup, il y a de fortes chances pour que ça coince (dans tous les sens du termes).


Pour ton info, et en espérant ne pas t'embrouiller trop, j'ai cet accessoire parce que j'ai un moteur avec lequel ça fonctionne, bien que celui-ci soit en 9V Là, la différence est moindre et il n'y a aucun problème.

Sinon, je peux quand même faire des essais avec des transistors "au bout" des fils allant normalement au moteur.
Si j'ai bien tout capté, il me faut des transistor capables de supporter 12V avec 400mA maxi. Il faudra que ces transistors puissent commuter à la fréquence maxi utilisée (fréquence que je vais demander au constructeur, vu que je n'ai pas d'oscillo).
A priori, en sortie des transistors, je devrais toujours avoir la même fréquence mais sous une tension de 12V. Bien sûr, je ne vais pas mettre le moteur derrière tout de suite, j'ai pas envie de le cramer si le montage n'est pas bon, mais je pourrai au moins tester les tensions.

Vois-tu des précautions particulières à prendre, sinon ? La ligne 0V doit-elle ou peut-elle être séparée ? Et si oui, comment ?

[Zig38]

...
Sinon, je peux quand même faire des essais avec des transistors "au bout" des fils allant normalement au moteur.
Si j'ai bien tout capté, il me faut des transistor capables de supporter 12V avec 400mA maxi.

Re,

Je présume que le moteur peut tourner dans les 2 sens, sinon il y a un léger probléme !

Dans ce cas, je crains que le montage dans la boite noir soit un montage du type "4 quadrants" (ou 4 transistors) trés bien illustré ci dessous.

http://louispayen.apinc.org/cours/ha...-quadrants.htm

Et si c'est le cas, je ne vois pas comment faire autrement que de se contenter du 5V, à moins de se lancer dans une usine à gaz, OU (oh espoir) pouvoir sans risque remplacer le 5V pris sur la prise USB par du 12V, mais là, ça devient un peu délicat surtout si certains circuits integrés n'acceptent que du 5V comme alimentation !!!

A+

[baf]

J'ai eu une réponse du constructeur, auquel j'avais en même temps soumis l'idée d'utiliser des transistors.

Voici sa réponse :

Yes, this is a good idea. I would recommend you use the TC4469 (http://ww1.microchip.com/downloads/e...Doc/21425b.pdf) to translate the voltage. Use one channel for each side of the motor.

The output of the FCUSB is a mono 3.5mm audio jack. The pinout is very simple, the tip goes to one side of the motor and the ring goes to the other side.

You mentioned an RJ connector. If you have our FCCBL-01 cable that is meant to be used with the Orion Accufocus motor, then the RJ22 plug is pinned out so that pins 1 and 2 are connected together and go to one side of the motor, and pins 3 and 4 are connected together and go to the other side of the motor.

I hope this helps you.

Et voici une photo de l'intérieur du bidule :




De son côté, le fournisseur du moteur m'a confirmé que ça ne fonctionnerait pas en 5V.

[baf]

Bon, ça avance...

A priori, je devrais pouvoir m'en sortir avec un L293.

J'ai juste un petit souci pour les diodes... Il est fait mention de SES5001 (page 9 du datasheet) mais je ne trouve ces diodes nulle part
Je n'ai pas réussi non plus à trouver d'équivalences (via Google, donc pas forcément le mieux, je conçois).

Alors, en fouillant un peu chez Gotronic, j'ai trouvé ça : http://www.ortodoxism.ro/datasheets/...onics/6263.pdf
Les caractéristiques me semblent "équivalentes" ou du moins largement compatibles avec celles des SES5001 et correspondent parfaitement à l'utilisation que je compte en faire.

Etant une burne (n'ayons pas peur des mots) en électronique, je viens quand même vers vous pour confirmation, ou pas, avant de me lancer.

A votre avis, donc, est-ce la bonne diode ?

[Zig38]

Etant une burne (n'ayons pas peur des mots) en électronique, je viens quand même vers vous pour confirmation, ou pas, avant de me lancer.

A votre avis, donc, est-ce la bonne diode ?

Bonsoir,

Je trouve le resultat de tes recherches contradictoire avec la burne!

Chapeau pour le L293.

Le L293D à déja ses diodes de protection (mais il admet un courant plus faible de 0.4A au lieu de 1A)


Je pense que celles que tu a trouvé devrait convenir à ton usage.

Je pense que tu l'aura deviné, pour que tout marche correctement, il faut relier les 0V des 2 alimentations ensemble (pour des questions de même référence de potentiel).

Bonne continuation.

[Zig38]

J'oubliais,

Je pense qu'il faudra peut-être connecter aussi une resistance entre les broches 1A et 2A du L293 pour que le pont en H de ta boite noire puisse fournir des signaux correct.

Avant, le pont en H de ta boite noire alimentait un moteur de quelques Ohms de charge, et "crachait" donc un courant non négligeable.

En attaquant le L293, la charge ne serra peut-être plus suffisante pour faire conduire les transistors de ta boite noire. (qui sont je présume Q1, 2, 3, 4 dans ta boite noire).

Le L293 consomme un courant (IIH ou IIL) sur les entrées qui se mesure en uA (voir data-sheet), selon le type de transistor du pont H de ta boite noire, ce courant peut être trop faible pour faire conduire parfaitement ces transistors.

En l'absence de cette resistance, tu risque donc d'avoir des signaux flottants.

Il serrait donc judicieux de voir qui sont Q1, 2, 3, 4 (vraisemblablement des CMOS?) pour connaitre leurs caractéristiques.

Du moins je le crois (si je ne suis pas non plus une burne).

[baf]

Hum... Il me semble que tu pars sur une mauvaise voie : d'après le constructeur du boitier, il me suffit "simplement" de me connecter au jack de sortie (qui envoie les commandes PWM en 5V) pour piloter le L293. Celui-ci ne sert finalement que de relais pour l'alimentation en 12V (ou n'importe quelle autre tension, finalement).

Il me reste une petite confirmation à avoir sur le câblage. A priori, je le sens comme ça :

• broches 2 et 7 : sortie de mon boitier pour les commandes moteur
• broche 16 : 5V permanent
• broche 8 : 12V
• broche 1 : 5V permanent également
• broches 4 et 5 (et éventuellement 12 et 13) : masse

C'est sur la broche 1 que j'ai un doute : si je comprends bien le diagramme, c'est une sorte d'interrupteur on/off. Or, mon boitier fonctionne déjà lui-même en on/off, en fait. Je n'ai donc pas besoin d'un deuxième "interrupteur" et je peux donc l'alimenter en permanence.

Ai-je bon ?

[Zig38]

Ai-je bon ?

Bonjour,

Cela dépend des niveaux de tension que te fournit ton boitier entre le 0V et les bouts des fils allants au moteur (avec une résistance à la place d'un moteur) lorsque ta boite noire est en position OFF.

Effectivement, le data sheet dit que si EN= niveau HAUT (ou 5V) et que 1A et 2A = HAUT, alors moteur freiné.

De même, si EN= niveau HAUT (ou 5V) et que 1A et 2A = BAS, alors moteur freiné.

Il faudrait donc je pense s'assurer que ce qui serra 1A et 2A serra au bon niveau de tension (TOUT LES 2 AU MEME NIVEAU, H ou L, mais pas l'un à H et l'autre à L) pour que le moteur soit freiné quand la boite est sur OFF.

Et si c'est le cas, alors ce qui serra EN peut être en permanence à H (5V).

C'est facile à verifier en mesurant entre le 0V et le bout de tes fils, en position DC, les tensions fournit par ta boite noire dans les différents cas de figures.

Sans moteur ni résistance.

En ON, à vitesse maxi
- Tension entre 0V et fil 1
- Tension entre 0V et fil 2

Les 2 fils doivent être à des niveaux de tensions opposées.

Si cela n'est pas le cas, essayer la même manip avec une résistance de l'ordre de 100 Ohms (1/4 W).

Idem en position OFF (avec et sans la résistance)
- Tension entre 0V et fil 1
- Tension entre 0V et fil 2

Il faut espérer trouver dans cette dernière mesure les même tensions sur les 2 fils (proche de 0V ou proche de 5V), et si c'est le cas, alors c'est parfait, EN peut être relier à 5V en permanence.

A+

[baf]

Bon, ben voici où j'en suis rendu :




Les lignes FCUSB proviennent d'un boitier qui envoie les commandes PWM. Donc nickel pour commander le L293.

Le 7805 est là pour permettre d'alimenter tout le bazar en 5V, quelle que soit la tension utilisée pour alimenter les moteurs (9 et 12 V, selon les cas). J'aurais pu prendre ces 5V sur la ligne USB du boitier qui commande ce montage, mais il aurait fallu que je me repique dedans et j'ai pas trop envie
De toute façon, ce n'est pas plus mal que mon montage soit indépendant, je trouve.

Que pensez-vous de ce montage, donc ?