Transistor de puissance + avis pour projet

[inviteec4ddba8]

Salut,

Je possède un kit arduino et je voudrais m'en servir pour piloter un moteur. Afin d'être capable de faire varier la vitesse du moteur, j'ai comme idée d'utiliser un MOSFET commandé par un PIN PWM du pic (en faisant varier le rapport cyclique).
Le problème est que le moteur que je dois alimenter consomme entre 6 et 14 ampères!
J'aurais aimé savoir :
-Si déjà mon idée était bonne pour piloter le moteur.
-Si mon idée est correte quel MOSFET utiliser? Car les seules que je connaisse vont jusqu'à 4,5 ampères max.

Merci pour votre aide.
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[gcortex]

2SK2723 ou 2SK1420 : 25A 60V mais se commandent en 12V

la diode rapide MUR1520 est un peu juste mais risque de convenir

[gcortex]

un autre : http://www.datasheetcatalog.com/data...5/IRF540.shtml

[inviteec4ddba8]

Merci pour ton aide!
Sinon mon idée pour controler le moteur, est-il bien?
Merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[gcortex]

Sinon mon idée pour controler le moteur, est-il bien?

c'est même la seule façon vu la puissance
n'oublie pas la diode rapide (schottky de préférence si <100V)

[inviteec4ddba8]

Ok merci beaucoup!
Sinon pour l'utilisation du MOSFET j'ai quelques lacunes :s, j'aurais des questions :
-Le mosfet se polarise comme un bipolaire?
-Y a-t-il une relation entre Is et Ig? Car mon pic ne peut sortir que 40mA max donc je me sens pas de griller un PIN.

Merci

[gcortex]

-Le mosfet se polarise comme un bipolaire?

pas vraiment

un NMOS standard commute avec 12V

la grille est équivalente à une capacité
donc le courant ne circule que pendant les fronts
et on met souvent une résistance pour le limiter

http://fr.wikipedia.org/wiki/Metal_O...ect_Transistor

[inviteec4ddba8]

Ok, mais je cromprends pas quand est-ce que le condensateur se charge?
Quand le transistor est passant? Il provient d'où le courant, du pic dans mon cas?
Et y a pas une relation entre Id et Ig?
Merci pour ton aide.

[gcortex]

la capacité se charge quand tu passes de 0 à 12V
et se décharge quand tu passes de 12 à 0V

quand la tension est stable, le courant Ig est nul

le NMOS est passant pour Vgs = 12V
donc faut un driver de MOS
ou un npn et une pull-up si le temps de commutation n'est pas critique

ou un Logic Level Mos

http://www.gcopin.perso.cegetel.net/...onducteurs.pdf

[inviteec4ddba8]

Ok merci.
Mais pour mon cas, je vais utiliser le IRF540 avec un Vgs=3volts.
Donc pour limiter mon courant Ig je devrais mettre des/une résistance(s) sur la grille?
Merci.

[erff]

Salut

La résistance c'est pour limiter le courant de drain qui revient dans le circuit de commande de grille lors de l'ouverture (à cause du Crss qui se retrouve très augmenté par effet Miller)

Plus la résistance est grande, plus on protège la commande, mais plus le temps de commutation sera lent et donc plus on aura des pertes de commutations....il faut trouver le compromis

J'ai lu qu'il fallait prendre entre 100ohms et 10kohms typiquement (je ne saurais pas quantifier)..le mieux c'est de faire des essais si tu as le matériel.


PS : je viens d'aller voir la doc du IRF540 et je pense que 3V de tension de commande c'est juste. (1ere doc 1ere figure page 4)
http://www.datasheetcatalog.net/data...5/IRF540.shtml

[inviteec4ddba8]

A oui je viens de voir merci.
Par contre pour fixer Id, il faut faire comme avec un bipolaire avec des résistances au collecteur etc... ? Désolé pour mon ignorance XD
Merci

[gcortex]

3V c'est la tension pour laquelle il commence à conduire

le montage émetteur commun (page 3 du lien en #9) permet de passer de 5 à 12V

[erff]

Par contre pour fixer Id, il faut faire comme avec un bipolaire avec des résistances au collecteur etc... ? Désolé pour mon ignorance XD

Le but d'une commande en PWM c'est que le transistor soit
- Un coup bloqué
- Un coup ouvert et présentant la résistance la plus faible possible
(PS : ton moteur c'est bien une MCC ?)
Le tout, de façon très rapide

Donc en l'état passant, il faut que la tension de grille soit grande pour travailler dans la zone linéaire de la caractéristique (courbe dont je parlais) qui se trouve tout à gauche (car courant Id fort et Vds faible donc P=Id*Vds le + faible)...Cela dit c'est ton moteur qui va imposer le courant consommé donc en gros il faut que tu traces une horizontale à Id=14A et que tu fasses en sorte de tomber sur une courbe à Vds faible ce qui te donnera une idée du VGs minimum à appliquer.
En aucun cas il ne faut de résistances de drain ou de source car sinon tu aurais des pertes en R*Id² (Id=14A !!!)

Autre chose : quand on travaille en découpage il ne faut pas polariser le MOSFET car on n'est pas en amplification linéaire mais en commande "tout ou rien"...la seule condition est : Vds>0 et Id>0 ce qui revient à brancher le MOS dans le bon sens quoi

Le 2e problème et que le passage de Vgs=0 à Vgs=10V ne se fait pas instantanément, et du coup pdt cette période on peut se retrouver avec des Id importants et des Vds importants d'où une surchauffe du transistor...Pour limiter cette durée de transition, on fait en sorte d'envoyer des courant forts, d'où le driver dont te parlait gcortex.
Ensuite la résistance sert de protection au circuit de commande car la chute brutale du Vdg entraine un courant de retour i=Crs*d(Vdg)/dt...ce sont des choses que je ne sais pas très bien quantifier :S

[Qristoff]

Salut,
une sortie logique va vite s'essoufler pour piloter le mos en pwm car ce qui compte au niveau de la commande, c'est le courant à fournir (I=C x dV/dT). pour obtenir une commutation franche du mos en restant le moins de temps possible dans sa zone linéaire, il faut balancer une bonne pêche de courant qui peut être de l'ordre de l'ampère !
Donc, je conseille vivement d'intercaler un driver du style MC34152, par exemple mais il y en a plein d'autres...

edit: erff a été plus rapide...

[inviteec4ddba8]

Oui je vois, c'est vrai que c'est plus compliqué que je ne le pensais.
Sinon je vais voir pour essayer de baisser le courant du moteur ou quoi.
Vous connaitriez pas la puissance qu'un moteur doit fournir pour soulever une masse de 150g?

En tout cas merci pour tout!

[erff]

Vous connaitriez pas la puissance qu'un moteur doit fournir pour soulever une masse de 150g?

Ça dépend de la vitesse...la puissance nécessaire est donnée par P=m*g*vitesse

Ensuite reste à prendre une marge car les rendements ne sont pas de 100%

[inviteec4ddba8]

Ok merci beaucoup.
En faite je veux que mon moteur soulève une plaque de 150g (en gros je veux faire un petit "hélicoptère").
Donc d'après ta formule il faut que le rapport :
puissance/vitesse> poids de l'objet?
Merci

[erff]

Je pensais que tu voulais faire du levage d'une masse de 150g...si c'est pr 1 hélico je ne sais pas, c'est bien + complexe, surtout que la masse du moteur n'est pas négligeable...oublie ma formule dans ce cas

[inviteec4ddba8]

A ok merci quand même. Pour info voilà le projet que j'essaye d'imiter http://aeroquad.info/bin/view/Main/P...ectronic_Speed
Merci

[inviteec4ddba8]

[QUOTE=Qristoff;2840806]Salut,
une sortie logique va vite s'essoufler pour piloter le mos en pwm ... l'ampère !
QUOTE]
Par s'essoufler tu entends quoi? Car moi à la limite la vitesse de commutation je m'en fiche, mon projet n'a pas pour but de commuter rapidement.
Tout ce que je veux c'est pas griller mon PIN du pic!
Merci

[Qristoff]

Bonjour,
ce que je veux dire par s'essoufler: c'est que la sortie va avoir du mal à fournir le courant et donc que le temps de montée de la tension va s'allonger (effet de limitation de courant lié à l'impédance source de sortie).

Car moi à la limite la vitesse de commutation je m'en fiche

c'est une erreur ! que la fréquence soit de 100Hz ou de 10kHz, ce qui fait chauffer le transistor c'est le temps qu'il passe dans les transitions 0->1 (front montant) et 1->0 (front descendant) qui doivent être le plus rapide possible. En 100Hz, il y aura moins de commutations par seconde qu'en 10kHz, mais l'effet thermique se fera déja trés largement sentir.