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circuit de puissance



  1. #1
    dynodio

    circuit de puissance


    ------

    Bonjour a tous,

    je cherche a fabriquer un circuit de puissance pour chaque sortie digitale d'une carte Arduino.Ceci afin de piloter on/off des spots LED d'environ 1 amp.Mon probleme est que je cherche a faire varier la luminosite en jouant sur un cycle on/off a grande vitesse.
    Ca marche tres bien avec une LED mais je ne sais pas quel composant rapide (1 cycle dure environ 0.1 ms) utiliser pour fournir 1 ampere.Transistor,triac, photocoupleur....???
    Je suis vraiment nul en electronique.

    Merci d'avance.
    Dyno

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  4. #2
    DAUDET78

    J'aime pas le Grec

  5. #3
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Merci beaucoup pour ces informations.

    Donc si je comprend bien le schéma, je peux alimenter la "charge" avec une alimentation différente de celle du MicroControlleur.
    Cette alimentation de puissance vient se greffer en +Vin.
    Le "ground" du MicroControlleur et celui de l'alim de puissance sont connectés entre eux.
    J'ai regardé les characteristiques des transistors et ça m'a l'air parfait pour mon projet.
    les delais de commutations sont de l'ordre de nano secondes mais y a t il un autre paramètre important auquel je dois faire attention?

    Cordialement
    Dyno

  6. #4
    DAUDET78

    Re : circuit de puissance

    La tension max (plus grande que ton alimentation de relais)
    Le courant max (plus grand que ta consommation du relais)
    Ron (pour Vgs=5V) . La plus petite possible (puissance dissipée dans le NMOS = Ron*I²)
    J'aime pas le Grec

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Desole mais il ya un truc qui m'echape concernant le schema 2.
    Il est ecrit que Vin doit etre l'alimentation du MicroC.
    Cela veut-il dire que ce n'est pas le bon schema si je veux utiliser 2 alimentations distinctes?

  9. #6
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : circuit de puissance

    Bonjour,
    effectivement, si la charge doit être reliée à la masse suivant le schéma 2, la tension d'alimentation de la charge et donc du transistor ne peut pas être supérieure à la tension de sortie du circuit intégré, ce qui empécherait au transistor d'être commandé correctement.
    Pour avoir une tension de charge supérieure à la tension de sortie, il faut ajouter un petit transistor qui assure la translation de niveau comme ici par exemple.
    Images attachées Images attachées  
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

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  11. #7
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Ah ok, merci beaucoup Qristoff.

    Pensez-vous que le schema1 puisse faire l'affaire?
    La tension pour la charge est nommee V2 donc j'imagine qu'elle peut etre differente de V1

    PS: desole pour le manque d'accent mais j'ecrit sur un clavier qwerty.

  12. #8
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    Bonjour,
    Pas de problème pour le schéma (I) (cf post 2 ) : l'important est la tension entre la grille et la source du MOS : il faut qu'elle puisse être nulle pour bloquer le transistor. Ceci n'est pas possible avec le schéma (II) si l'alimentation du µC est différente de Uin : Vgs = U(in) - U(µC). en revanche, avec le schéma complexifié, pardon, amélioré par Qristoff, ça devient possible : si Cde est à 1 alors le transistor NMOS est passant (=saturé) donc la grille du PMOS est à 0 donc il est lui-même passant, et si Cde est à 0 alors le transistor NMOS est bloqué, donc la grille du PMOS est tirée au V+ (même niveau que la grille) par la résistance de 10k et il est bloqué.


    PS : bon retour Daudet.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  13. #9
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Cool Merci,

    Si la tension de commande est de 3.3v au lieu de 5v,
    faut-il recalculer les resistances ?
    et comment?

  14. #10
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    La plupart des résistance à une valeur un peu au pif : la 22kohm, par exemple pourrait en général valoir de 10k à 100k. La 47ohm pourrait aller jusqu'à 470ohm.
    Le problème vient plutôt du fait que 3,3ohm, pour saturer un MOSFET, fut-il logique, c'est peu. Je pense qu'il vaut mieux ajouter un étage driver avec un circuit spécialisé ( un "MOS driver") ou un ampli du genre de celui proposé par Qristoff.
    Le schéma en PJ par exemple, convient pour des vitesses de commutation pas trop grande (10k devrai convenir). On peut aller plus vite en diminuant R1 et R2, et encore plus en changeant le montage
    Images attachées Images attachées  
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  15. #11
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    ok merci
    Quel type the diode dois-je utiliser pour la diode de roue libre?

  16. #12
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    Il faut une diode rapide, capable de tenir le courant qui alimente la charge.

    Néanmoins, cette diode n'est nécessaire que dans le cas où la charge alimentée est inductive (moteur, électro-aimant...), donc inutile pour une LED ou une résistance !


    PS : "Faire des maths, c'est la seule façon socialement acceptable de se masturber en public."
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  18. #13
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Bonjour,

    Bon et bien j'ai essaye votre schema en PJ
    j'ai 5v du microC en V2 et 12v en V1
    quand j'envoie un cycle on/off a seulement 500htz pour le moment, j'ai des soucis a l'oscillo.


    Merci

  19. #14
    DAUDET78

    Re : circuit de puissance

    C'est quoi comme oscillo ? On dirait que sa masse n'est pas branchée ?
    J'aime pas le Grec

  20. #15
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    Bonjour,
    A quoi correspond l'oscillograme ? Vled ? où est le zéro ? c'est fait avec quel oscillo ?

    Si le MOSFET n'est pas un Logic-level (cf liste proposée par Daudet), il faut au moins 10V pour le saturere convenablement, donc V2>10V, et n'importe quelle tension pour V1.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  21. #16
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    C'est un petit boitier velleman a connecter sur un PC.
    C'est certainement pas tres serieux comme oscillo mais quand je mesure le signal en sortie du MicroC, ca a l'air correcte.
    Il n'y a pas de masse sur le boitier.

  22. #17
    DAUDET78

    Re : circuit de puissance

    Tu peux nous faire un schéma complet avec
    - le µC et son alimentation
    - Le circuit d'interface, la charge et son alimentation
    - comment tu branches ton oscillo

    et un lien WEB sur la notice de ton oscillo
    J'aime pas le Grec

  23. #18
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Ok merci pour votre aide, je vous prepare toutes les infos.
    Pour commencer, voici les composants.
    J'ai peut-etre fait une betise mais j'avais pas trop de choix cher le marchand du coin.

    N mosfet:
    http://www.datasheetcatalog.org/data...HUF75337P3.pdf

    Transistor NPN:
    BC549C
    http://www.datasheetcatalog.org/data...8pozs0skky.pdf

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  25. #19
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Ok, voici le montage



    l'oscillo est PCS500 de chez Velleman.
    http://www.velleman.eu/downloads/0/u...0_k8031_fr.pdf

    merci

  26. #20
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    C'était 47kohm, et non 47ohm. Vérifie l'état de santé du transistor et de la sortie de l'Arduino.
    Même remarque que précédemment sur les valeurs de V1 & V2.


    PS : re-poste ta pj, elle va sauter : http://forums.futura-sciences.com/el...-sabonner.html
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  27. #21
    DAUDET78

    Re : circuit de puissance

    Tu passes R1=1K , R2=470
    Tu mets une 1K entre le +12 et le drain du NMOS

    Tu fais ta mesure entre le 0V (la source du NMOS) et le drain du NMOS

    Ton oscillo rentre sur une BNC (normalement, on y branche une sonde)

    L'extérieur de la BNC, c'est le 0V
    Le centre, c'est ton signal

    PS: On ne fait jamais une mesure en référence au +12V
    J'aime pas le Grec

  28. #22
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    ok merci je fais ca tout de suite
    en gros pour la troisieme resistance (celle de 1K), ca revient a la metre au bornes de la charge si je comprend bien?
    elle sert a quoi?

    merci

  29. #23
    DAUDET78

    Re : circuit de puissance

    je ne sais pas ce que c'est que ton machin à LED. Quand on coupe le jus sur une LED, son impédance devient très grande. Avec la 1K (qui ne change rien aux LEDs), je suis sûr d'avoir un beau 12V quand le NMOS est Off
    J'aime pas le Grec

  30. #24
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Super, ca marche.
    J'ai un signal bien carre en sortie.
    Merci beaucoup pour votre aide

    Seul petit detail, l'etat logique de la charge est inverse par rapport a celui du microC.
    Dois-je remplacer le Nmos par un Pmos?

    merci

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  32. #25
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    Non, changer le programme !
    De même qu'il ne suffit pas toujours de remplacer un NPN par un PNP pour inverser l'information.
    Ou alors rajouter un circuit inverseur, mais se serait idiot de traiter ainsi un problème qui se résout si facilement en soft.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  33. #26
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Ok,

    Bon, je suis oblige de changer de source lumineuse.
    avec 3 Led Luxeon de 3.5V 1A
    Du coup, la charge doit etre alimentee en 5V avec un courant de 3A.
    Dois-je modifier le shema? la resistance de 1K sur le 12V?

    Je vais commander les composant car le vendeur du coin n'a pas grand choix.Le NMOS que j'utilise actuellement passe 64A et j'ai pas besoin de tout ca.
    Bref le circuit actuel marche plutot bien. Sauf que j'ai visualise a l'oscillo un delay de 8 micro seconde entre deux etats en sortie du MOSFET.Ce qui me limite en frequence.
    Surtout que le MOSFET est supose commuter en nano seconde.

    Donc quitte a acheter de nouveau transistors je voulais savoir si
    vous avez des conseils pour obtenir une frequence un peu plus elevee.

    Merci

  34. #27
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    Bonjour,
    On peut modéliser un la commande d'un MOSFET par une capacité Cgs entre la grille et la source. Pour faire commuter le transistor, il faut charger/décharger cette capacité.
    En général : plus le mos est capable de sortir du courant moins il chauffe et plus Cgs est grande. Du coup, Cgs se chargera plus vite si tu diminues R2, mais plus R2 baisse et plus il y a de pertes... sans compter que qu'elle ne peut déscendre indéfiniment ! La solution ? l'ampli push-pull, ou le driver de MOS (cf par exemple chez Maxim http://para.maxim-ic.com/en/search.m...=powersupplies). Le but de ces circuits est de fournir une grosse pointe de courant (plusieurs ampères) à chaque commutation pour charger/décharger Cgs.

    Concernant l'alimentation des led : les câbler sur le 5V avec une résistance série n'est pas une très bonne idée : il n'y a que 1,5V dans la résistance, c'est trop peu (surtout avec une led de puissance) pour assurer une bonne limitation. Prévoir une régulation "intelligente" ou mettre LED+résistance en série sur le 12V (attention, ça chauffe). un coup d'œil ici : http://forums.futura-sciences.com/pr...-a-marche.html
    :deepseeul:
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  35. #28
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Ok merci.

    Ouhlala ca commence a etre bien complexe mon affaire

    La solution de l'ampli me semble bien mais je commence a flipper sur la somme de courant a envoyer.
    si ca marche, j'ai besoin de 14 cannaux comme celui-ci = 42 A pour la charge
    Ils vont consommer combien les Amplis push-pull?

  36. #29
    dynodio

    Re : circuit de puissance

    Mince alors, je crois que j'ai saoulé tout le monde avec mes questions niveau BAC -12

  37. #30
    Antoane
    Responsable technique

    Re : circuit de puissance

    Mince alors, je crois que j'ai saoulé tout le monde avec mes questions niveau BAC -12
    T'inquiète pas, on est là pour ça

    La solution de l'ampli me semble bien mais je commence a flipper sur la somme de courant a envoyer.
    si ca marche, j'ai besoin de 14 canaux comme celui-ci = 42 A pour la charge
    Soit, mais pendant combien de temps ? pas grand chose, donc on met un bon condensateur de découplage aux bornes du driver, et rouler jeunesse !
    Ils vont consommer combien les Amplis push-pull?
    Il vont surtout consommer à la commutation, les deux transistors étant un peu passant en même temps plus le courant nécessaire à la commutation du MOSFET. En statique, pas grand chose : seul un transistor est passant, le courant de collecteur est nul...
    Le schéma de principe est celui de l'ampli 5W : http://www.sonelec-musique.com/elect...s_bf_mini.html, en virant C1, R1, R2 & Q1 et en câblant la sortie du µC directement à la base des deux transo Q2 & Q3.

    I'm smart enough to know that I'm dumb. R. Feynman
    Dernière modification par Antoane ; 30/07/2010 à 00h32.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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