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Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur



  1. #1
    gaetan1105

    Lightbulb Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Bonjour,

    Voilà dans le cadre de mon installation solaire de faible puissance (3watt) je cherche à dissiper le moins d'énergie possible.

    J'ai donc pensé à remplacer la diode Schottky reliant le panneau solaire à la batterie au plomb par une résistance très faible est un PIC (ou autres micro-contrôleur si vous avez des idées mais je ne connais que celui là et en programmation assembleur en supplément ^^ mais je suis ouvert à d'autres propositions argumentées).

    Je suppose que c'est possible de mettre une résistance shunt de 0.015 ohm par exemple pour remplacer la diode et de la mesurer la tension au borne de la résistance avec une entrée analogique du pic, est-ce possible ? Car je n'ai encore jamais utiliser d'analogique avec un pic. Faire un ampèremètre avec un pic en résumé ^^ mais de précision.
    Ainsi quand la tension est positive, c'est le panneau qui recharge la batterie avec peu de perte, et quand elle est négative, on coupe le panneau solaire pour ne pas que la batterie se décharge quand il n'y a plus assez de soleil (avec un MOSFET N pour ne pas consommer de courant).
    En plus de cela, le pic pourrait remplacer les comparateurs à hystérésis utilisés pour contrôleur la tension la surcharge et la décharge profonde sur une 2e entrée analogique. Cela me ferait un gain d'énergie supplémentaire.

    Pour donner quelques chiffres :
    Batterie 6v 4.5Ah (tension min 5.5v tension max 7.2v)
    Panneau délivrant une moyenne de 0.11A sur la journée (max 0.20A on va dire pour le calibrage de la plage de tension).
    Pic en réserve 16F84 ou 16F876, je dois encore regarder pour le nombre d'entrée analogique.

    Je veux quand même mettre la détection d'intensité à max 1A (car je vais peut-être regarder à la mise en place de miroirs ou lentilles pour produire plus, mais je m'égare de ce sujet).
    Donc avec une résistance de 0.015 ohms, par calcul j'aurais max 0.015v aux bornes de la résistance (pas très compliqué le calcul )
    Il reste à savoir comment est numérisée cette tension, les erreurs de précision, etc. C'est là que j'ai besoin de vous

    Quel est la précision du pas d'un convertisseur analogique/numérique pic ? Est-elle réglable selon la plage de tension choisie ? (je veux dire si c'est par exemple 1/255e de la tension pleine échelle et donc varie avec la tension ou une valeur fixe comme 1mV par exemple)

    Si la plage de tension est réglable et le nombre de bits de précision aussi, je peux prendre un nombre sur 28 pour avoir une précision de 58,59µV et donc 3,9mA de précision (ou pour 216 0,229 µV et donc 15,26µA). Et une fois que cela passera en dessous de cette valeur, la tension sera négative et on coupe.

    Merci d'éclairer ma lanterne!

    -----


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  3. #2
    Pierrre

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    bonjour

    a mon avis, c'est un peu un gant de boxe pour ecraser une mouche ...
    Un AOP faible conso en comparateur avec un peu d'hysteresis + un transistor MOS canal N et le tour est joue ...

    A+

  4. #3
    sdec25

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Bonjour,
    C'est vrai qu'on n'est pas obligé d'utiliser un µc si c'est juste pour faire une comparaison.
    Mais pour répondre à ta question, le CAN d'un PIC est normalement précis (10 bits soit 1024 valeurs). On peut aussi changer les tensions de références, ce qui le rend encore plus précis. Il reste à voir s'il y a des références de tension de 0.02V qui sont précises.

  5. #4
    jiherve

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Bonsoir,
    Un conseil de vieil électronicien : laisse ta schottky ou remplace là par une plus couillue cela ne sera jamais en panne!
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  6. #5
    gaetan1105

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par Pierrre Voir le message
    bonjour

    a mon avis, c'est un peu un gant de boxe pour ecraser une mouche ...
    Un AOP faible conso en comparateur avec un peu d'hysteresis + un transistor MOS canal N et le tour est joue ...

    A+
    Je ne vois pas comment régler ton comparateur pour le régler sur une précision de 58,59µV ? Tu pourrais développer stp ?

    Citation Envoyé par sdec25 Voir le message
    Bonjour,
    C'est vrai qu'on n'est pas obligé d'utiliser un µc si c'est juste pour faire une comparaison.
    Mais pour répondre à ta question, le CAN d'un PIC est normalement précis (10 bits soit 1024 valeurs). On peut aussi changer les tensions de références, ce qui le rend encore plus précis. Il reste à voir s'il y a des références de tension de 0.02V qui sont précises.
    En faite, se ne serait pas qu'une comparaison, il y aurait le courant passant, la tension de la batterie à surveillée en surcharge et décharge profonde, peut-être un moteur CC commandé en pwd pour suivre le soleil (avec les miroirs), un convertisseur buck-boost à diriger et aussi une affichage des données sur écran LCD. Se serait plus économique et plus simple de tout mettre dans un µC.

    Merci pour ta réponse précise pour le CAN, donc je peux mettre la pleine échelle sur 0,02v pour suivre ton exemple et avoir une précision et un pas de 0,02/1024=19,53µV donc 1,3mA ce qui me conviendrait parfaitement.

    S'il y a des personnes qui ont déjà réalisé un ampèremètre sur un pic, leur aide sera utile, car afficher toute les données sur un écran LCD serait un + qui ne consommerait à peine 2mA avec le PIC (d'après que que j'ai lus).

    Bonne soirée à tous


    Edit :
    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    Bonsoir,
    Un conseil de vieil électronicien : laisse ta schottky ou remplace là par une plus couillue cela ne sera jamais en panne!
    JR
    Oui c'est sur mais perdre 0,35v pour une application sur 6v, cela fait beaucoup. Et si j'ai besoin de regarder le courant qui passe de toute façon, autant jouer en même temps la dessus pour limiter les pertes en retirant la diode

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    gienas

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Bonsoir gaetan1105 et tout le groupe

    Citation Envoyé par gaetan1105 Voir le message
    ... Oui c'est sur mais perdre 0,35v ...
    Hum! J'ignore comment t'est venue cette idée de remplacer une diode par une résistance nulle. Le conseil de jiherve me paraît très sage.

    Je n suis pas sûr que tu aies pris toute la mesure des risques que tu vas prendre. C'est aussi le risque de tout perdre, et non pas 0,35V.

    Tu sembles oublier, ou ignorer qu'un système programmé ne fonctionne jamais "naturellement", je veux dire par là spontanément. Il doit démarrer, effectuer son boot, tout comme les PC. Pendant ce temps là, que se passe-t-il?

    Puis, tout comme les PC, cela peut se planter. Que devient ton système?

    Une diode, si tu la choisis bien virile, comme te le suggère jiherve, il n'y a aucun danger.

    Innover, d'accord. Se déguiser en Kamikaze, je ne le conseille pas.

    Citation Envoyé par gaetan1105 Voir le message
    ... Et si j'ai besoin de regarder le courant qui passe de toute façon ...
    Il n'est pas interdit de placer aussi le shunt, pour mesurer le courant. Mais surtout, ne jamais supprimer la diode.

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  10. #7
    annjy

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Bsr,

    le titre:
    "Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur"

    me fait penser à:
    "pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué"

    à moins que ce soit pour créér de l'emploi.........et là, on est dans le social, pas dans l'électronique.

    Amicalement,
    JY

  11. #8
    gaetan1105

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    Bonsoir gaetan1105 et tout le groupe

    Hum! J'ignore comment t'est venue cette idée de remplacer une diode par une résistance nulle. Le conseil de jiherve me paraît très sage.

    Je n suis pas sûr que tu aies pris toute la mesure des risques que tu vas prendre. C'est aussi le risque de tout perdre, et non pas 0,35V.

    Tu sembles oublier, ou ignorer qu'un système programmé ne fonctionne jamais "naturellement", je veux dire par là spontanément. Il doit démarrer, effectuer son boot, tout comme les PC. Pendant ce temps là, que se passe-t-il?

    Puis, tout comme les PC, cela peut se planter. Que devient ton système?

    Une diode, si tu la choisis bien virile, comme te le suggère jiherve, il n'y a aucun danger.

    Innover, d'accord. Se déguiser en Kamikaze, je ne le conseille pas.

    Il n'est pas interdit de placer aussi le shunt, pour mesurer le courant. Mais surtout, ne jamais supprimer la diode.
    Pour ne pas gaspiller de l'énergie.
    Le risque de tout perdre je ne pense pas, vu la faible puissance du panneau solaire et de la batterie. Et un pic démarre en mois d'1ms.
    Pour les bug, une fois tout les tests faits, cela peut être écarté. Je n'ai jamais eu de problème sur mes réalisations après la phase de test. Mais comme vous le dites tout les 2, on est jamais trop prudent.

    Citation Envoyé par annjy Voir le message
    Bsr,

    le titre:
    "Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur"

    me fait penser à:
    "pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué"

    à moins que ce soit pour créér de l'emploi.........et là, on est dans le social, pas dans l'électronique.

    Amicalement,
    JY
    Un titre interpelant fait toujours réagir
    Pour te répondre, c'est pour perdre le moins d'énergie possible tout simplement.

  12. #9
    Antoane

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Bonjour,
    Si tu veut vraiment te passer de diode, tu peux utiliser la diode D/S intrinsèque d'un MOS, que tu rendras passant via un comparateur dont les entrées sont reliées au S et D du MOS.
    Un schéma pour exemple : http://forums.futura-sciences.com/el...synchrone.html
    La pompe de charge sera inutile, à condition d'utiliser un mos "logic level"
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  13. #10
    Pierrre

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par gaetan1105 Voir le message
    Je ne vois pas comment régler ton comparateur pour le régler sur une précision de 58,59µV ? Tu pourrais développer stp ?
    re

    alors la ça me fait doucement marrer ....58.59 MICRO volts !!!!! pourquoi pas nano volts pendant qu'on y est ?
    tu bouges un fil electrique et rien qu'avec le champ magnetique terrestre tu as plus que ça !

    A+

  14. #11
    f6bes

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par gaetan1105 Voir le message

    car afficher toute les données sur un écran LCD serait un + qui ne consommerait à peine 2mA avec le PIC (d'après que que j'ai lus).
    Bjr à toi,
    T'es sur qu'un écran + le PIC ne consommerait pas plus de 2 mA ??

    J'ai de gros doutes.
    Toi qui veut "économiser" .

    A+
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  15. #12
    Tropique

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Pour utiliser le convertisseur AD du PIC, il faudra d'abord un ampli (de précision).
    Tant qu'à employer un bloc de fonction analogique et des composants de précision, en plus de l'usine à gaz qui vient derrière, autant employer directement la solution de Antoane, càd le composant adapté, un comparateur.
    L'avantage est la simplicité (relative), et donc la fiabilité (moins qu'une simple diode toutefois).

    Voici un exemple développé:

    La cellule solaire est symbolisée par le bloc de gauche, avec sa résistance interne mise arbitrairement à 1 ohm; la batterie est supposée avoir une résistance interne de 100mohms.
    La détection est mixte: le courant est échantillonné par le shunt de 15mohms, et la tension résultante est mélangée à la tension en amont du MOS par le diviseur R5/R6.
    Cette configuration permet une commutation nette, uniquement quand la tension des cellules devient suffisante par rapport à celle de la batterie. La commutation opposée se fait juste avant que le courant de charge ne s'annule. De cette manière, on est sûr que le courant ne circule jamais dans la "mauvaise" direction.
    Pour la commodité de la simu, la masse est mise au positif, puisque c'est le commun des alims.
    Le fonctionnement est "testé" en faisant varier la tension des cellules de +/-0.5V autour des 6V nominaux.
    Les traces rouges et vertes sont les tensions en amont et en aval du switch: on voit que pendant les alternances négatives (pour le circuit), les tensions se suivent de très près: moins de 10mV au total.
    la trace magenta montre le courant correspondant.
    Le courant supplémentaire total consommé est de 40µA.
    Attention au montage du MOS, qui est "à l'envers".
    Attention aussi au fait que ce circuit n'est pas testé, juste simulé, et que son bon fonctionnement dépendra également de la réalisation pratique: le shunt fait 15mohms, le MOS 4, ce qui est proche de ce que les conducteurs dans un circuit auront. Si le routage est fait n'importe comment, il risque d'y avoir des bizarreries de fonctionnement (c'est valable aussi si la détection est faite par d'autres méthodes).
    Images attachées Images attachées
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

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  17. #13
    gaetan1105

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Bonjour,
    Si tu veut vraiment te passer de diode, tu peux utiliser la diode D/S intrinsèque d'un MOS, que tu rendras passant via un comparateur dont les entrées sont reliées au S et D du MOS.
    Un schéma pour exemple : http://forums.futura-sciences.com/el...synchrone.html
    La pompe de charge sera inutile, à condition d'utiliser un mos "logic level"
    Merci pour ton lien, je viens d'y jeter un œil, c'est intéressant pour les courants forts, mais pour mon application je ne sais pas, c'est à réflechir.

    Citation Envoyé par f6bes Voir le message
    Bjr à toi,
    T'es sur qu'un écran + le PIC ne consommerait pas plus de 2 mA ??

    J'ai de gros doutes.
    Toi qui veut "économiser" .

    A+
    Pour ce qui est de l'écran lcd avec son contrôleur, je prend l'exemple de celui ci qui m'intéresse fortement, il consomme 1,5mA sur 5v et il ne serait allumé qu'en cas de besoin ou réglages par un interrupteur : lien
    Je dois regarder cela de plus près pour voir comment fonctionne cette écran, je pense que cela doit être un code binaire à mettre sur les entrées pour afficher tel ou tel caractère pré-enregistré dans le CI intégré, et cela les affiche par registre à décalage comme le 74LS164, à vérifier.

    Pour le pic, je me base sur les datasheet du 16F876 en page 3 :
    < 0.6 mA typical @ 3V, 4 MHz
    20 µA typical @ 3V, 32 kHz
    < 1 µA typical standby current
    Vu que je ne pense pas que cela nécessite plus de 4Mhz, la consommation des 2 sera de 2mA (sans le rétro éclairage de l'écran évidemment, qui ne servira pas).

    Bonne journée

  18. #14
    gaetan1105

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Je n'avais pas vu ton message Tropique

    Merci pour ton explication avec le mos en montage source drain, étant donné que j'en ai commandé 6 avec une résistance interne de 2,2mohms pour mon comparateur, il men reste 4 (Si4448). Cela fera un peu moins que les valeurs que tu me donnes, je v rechercher de ce coté là

    Bonne fin d'après midi

  19. #15
    Tropique

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    PS:

    Je vois que j'ai accidentellement coupé le bas de l'image, mais ce n'est pas très grave, il n'y a qu'un fil continu relié à Vin.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  20. #16
    gaetan1105

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Oui j'avais compris avec ton gnd au dessus et tes explications maintenant reste à voir en vrai

  21. #17
    annjy

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par gaetan1105 Voir le message
    Un titre interpelant fait toujours réagir
    Pour te répondre, c'est pour perdre le moins d'énergie possible tout simplement.
    Bonsoir,

    OK.
    peut-on chiffrer la perte d'énergie de la diode Schottky et celle d'un microcontroleur ???

    A+,
    JY

  22. #18
    gaetan1105

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par annjy Voir le message
    peut-on chiffrer la perte d'énergie de la diode Schottky et celle d'un microcontroleur ???
    Dans mon cas, la schottky de 39mw à 52mw (avec 0,35v et 0,11A à 0,15A). La puissance réellement utile étant de 660mw à 900mw cela fait 6% de perte

    Pour le µC c'est dit plus haut cela revient à 3,6mw + puissance perdue dans la résistance 2mw = 5,6mw ou 14mw avec écran (basé sur 6v, mais le µC aura son alim rabaissée à 3v par une zener évidemment). Ce qui ne fait - d'1%.

    Et étant donné qu'il peut remplacer les comparateurs pour surveiller la tension de la batterie en même temps, on gagne encore à ce niveau là, cela doit faire à la louche 5 à 10mA

    Bonne soirée

  23. Publicité
  24. #19
    annjy

    Re : Remplacement d'une diode Schottky par un micro-contrôleur

    Citation Envoyé par gaetan1105 Voir le message
    Dans mon cas, la schottky de 39mw à 52mw (avec 0,35v et 0,11A à 0,15A). La puissance réellement utile étant de 660mw à 900mw cela fait 6% de perte

    Pour le µC c'est dit plus haut cela revient à 3,6mw + puissance perdue dans la résistance 2mw = 5,6mw ou 14mw avec écran (basé sur 6v, mais le µC aura son alim rabaissée à 3v par une zener évidemment). Ce qui ne fait - d'1%.

    Et étant donné qu'il peut remplacer les comparateurs pour surveiller la tension de la batterie en même temps, on gagne encore à ce niveau là, cela doit faire à la louche 5 à 10mA

    Bonne soirée
    Bonsoir,

    Je laisse tomber.

    Une batterie au plomb, ça bouffe combien, toute seule..........?

    Bon courage.
    Amicalement,
    JY

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