Calcul de la surtension lors de la coupure

[invitee0ba7c35]

Bonjour à tous,

J'aimerais pouvoir calculer, ou obtenir une valeur représentative de la surtension créée à la coupure de l'alimentation pour expliquer le phénomène d'auto-induction. La diode étant utiliser pour protéger le transistor lorsque l'alim se coupe et que l'inductance du relais se décharge.

Voici les caractéristiques des composants qui me semble nécessaires.
Transistor:
Vce sat = 0.25 V
Vbe sat = 0.83 V
Hfe min = 125

Relais:
Resistance bobine = 166.7 Ohm
Courant nécessaire = 30 mA

Voila, j'espère que ces valeurs peuvent aider à déterminer la
surtension et que quelqu'un pourra m'aider.
-----

[f6bes]

J'aimerais pouvoir calculer, ou obtenir une valeur représentative de la surtension créée à la coupure de l'alimentation pour expliquer le phénomène d'auto-induction. La diode étant utiliser pour protéger le transistor lorsque l'alim se coupe et que l'inductance du relais se décharge.

Bjr à toi,
L'inductance de la bobine du relais ne se "décharge" pas.
C'est une valeur ! (unité = henry).Valeur que tu ne connais pas.
Donc tu ne peux rien calculer.
A+

[invitee0ba7c35]

Si je la connais je pourrais calculer ma surtension?

Merci.

[Antoane]

Bonjour,
et même si on la connaisait, la tension serait limitée par la tension de seuil de la diode, aux alentours de 0.6V.
Non ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee0ba7c35]

Bonjour,
et même si on la connaisait, la tension serait limitée par la tension de seuil de la diode, aux alentours de 0.6V.
Non ?

Oui c'est ce que je pense. Car le pic de tension est négatif, donc la diode le redresse et le fixe a 0.6 - 0.7 V

Dans les document constructeur, il est dit:
armature ON (quand le courant passe?) : Inductance = 0.46 H
armature OFF (quand le courant ne passe pas?): Inductance = 0.71 H

[DAUDET78]

Si je la connais je pourrais calculer ma surtension?

Non, une bobine parfaite a une surtension infinie ...
il faut aussi avoir la valeur de la capacité parasite de la bobine.
Sauf cas spéciaux (bobine d' allumage de moteur, commande d'imprimante à aiguilles etc). On ne se préoccupe jamais de cette valeur. On met une diode qui supporte le courant direct de la bobine et ... voir la réponse #4 d'Antoane

[invitee0ba7c35]

D'accord, donc je ne pourrais pas calculer ma surtension

L'ordre de grandeur de la surtension est égale à quelle valeur environ?

Merci

[DAUDET78]

Pour une bobine de voiture ... plus de 400V
Mais on s'en moque de la surtension ! Elle est bouffée par la diode de roue libre. Pourquoi tu fais une obsession sur elle ?

[invitee0ba7c35]

C'est vrai que je suis bloqué depuis pas mal de temps sur elle.

J'aurais juste voulu lui donner une valeur pour rendre plus interessant mon rapport.

[DAUDET78]

Une bobine d'une imprimante à aiguille alimentée en 24V donne une surtension de l'ordre de 250V

Ce qui faut voir, c'est que la diode de roue libre maintient le courant dans la bobine pendant le temps de décharge (plusieurs millisecondes) . Si il faut piloter vite (comme pour l'imprimante), c'est inutilisable. On utilise donc des Darlingtons 400V

[gienas]

Bonjour le fondateur du cosmos et tout le groupe

Je me sens bien petit devant un tel personnage

... J'aimerais pouvoir calculer ...

J'ignore si ta question a un rapport avec ton schéma que je ne comprends pas du tout, et qui ne risque pas provoquer de surtension, mais fait risquer sa vie au pauvre transistor

Si le lis bien, tu "charges" la bobine du relais par une diode, supposée de roue libre, mais qui risque bien rester libre de potentiel comme de courant

Par contre, le transistor, toujours si je lis bien, va mettre en court circuit l'alimentation 5V.

J'ai le sentiment qu'il y a eu inversion entre bobine (avec sa diode) et le contact du relais, qui sera l'utilisation de la structure.

Je confirme ce qui a déjà été dit:

Si, à l'instant t, le courant qui circule dans l'inductance a la valeur I, ce courant sera maintenu égal à I, au moment précis où l'interrupteur (le transistor, ici) se bloque. Ceci suppose que le transistor va continuer de conduire, malgré le blocage (supposé). Pour maintenir ce courant, l'inductance va "ruser":

1- elle va inverser la tension à ses bornes;

2- devenir générateur;

3- monter la tension jusqu'à ce que le courant conserve sa valeur.

Bien entendu, cela suppose perfection de tout, impossible à obtenir. Comme chaque durée pendant laquelle il y a {courant et tension}, donc puissance, donc énergie, ces "tranches" d'énergie vident l'inductance de son énergie emmagasinée, jusqu'à l'épuiser en totalité.

Sous très forte tension (qui provoque un arc électrique), avec une puissance "importante", cette décharge est super rapide.

La protection, par la diode de roue libre, qui décharge l'inductance sous une tension très faible, (0,6V) donc sous une puissance très faible (ne pas oublier que le courant est, lui, fini et égal à I), cette décharge est "très longue", et il n'est pas rare, sur un relais normal, de constater un retard à la coupure du contact, supérieur à 10 millisecondes.

[Antoane]

Une bobine d'une imprimante à aiguille alimentée en 24V donne une surtension de l'ordre de 250V

Ce qui faut voir, c'est que la diode de roue libre maintient le courant dans la bobine pendant le temps de décharge (plusieurs millisecondes) . Si il faut piloter vite (comme pour l'imprimante), c'est inutilisable. On utilise donc des Darlingtons 400V

J'ai pas compris l'histoire du "darlington 400V" : il sert de diode de roue-libre en court-circuitant l'inductance ?
Merci.

[Tropique]

En principe, en connaissant la capacité parasite de la self, on pourrait calculer la surtension (sans diode): comme conditions initiales, tu disposes du courant, déterminé par la résistance DC de la bobine et la tension de l'alimentation. Dans un circuit oscillant, la tension et le courant sont liés par la pseudo-impédance caractéristique: Zc = SQRT(L/C).
Si on fait le calcul dans ton cas, en supposant que toute la surtension se dissippe pendant que l'armature est encore collée (si en plus la self varie, il faut faire un calcul sur l'énergie) et que la capacité vaut 2nF (?), on arrive à 455V pour le premier demi-cycle, en négligeant l'amortissement de la résistance série.

En pratique, ce sera différent: la capacité est pour une grande part une capacité répartie, qui se comporte différemment d'une capacité localisée, et on a négligé les pertes par courants de Foucault dans le circuit magnétique, qui, dans le cas d'un relais sont très élevées, en fait prépondérantes.
Ces pertes vont se traduire par une résistance // équivalente qui va amortir le circuit et limiter la tension.
Ces effets sont difficilement calculables, et si tu veux connaitre la surtension effective, la seule solution est la mesure.

[DAUDET78]

J'ai pas compris l'histoire du "darlington 400V"

Visiblement ......
Remplace Darlington par transistor de commande NPN.
Il est hors de question (dans le cas de la tête d'impression à aiguille) de ralentir la cadence. Donc FORGET la diode de roue libre. Donc le transistor de commande doit supporter les 250V de surtension (on met donc un transistor qui supporte 400V de Vce)