Pont H en 24V - ça fume !

[momo194]

Bonjour,

Au début je commandais 2 moteurs 12V(3-4A) avec ce montage(voir plus bas) et aucun problème. D'autres qui ont le même projet ou des variantes n'ont pas de problèmes non plus avec ces spécifications.
Ce n'est pas moi qui ai conçu le montage, et n'étant pas une brute en électronique à la base, j'ai quelques soucis pour faire évoluer mon montage pour qu'il puisse commander mes moteurs en 24V (22V en réalité) sous 3.5A (5A max).

Quand je connecte le 24V(22V bien constant provenant d'une grosse alim. 15A max), j'assiste à un véritable barbecue de transistors ! A presque 2 euros l'unité, ça fait mal aux dents !

Auriez-vous des pistes d'améliorations ou des conseils, en sachant que je tiens à réaliser le minimum de changements d'autant plus que le concepteur initial disait que ça marchait jusqu'à 50V !

Bien cordialement,

Momo

Voici le schéma de principe:
Schéma

Et le montage:


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[DAUDET78]

Q6 et Q8 sont à l'envers sur le schéma (pas vérifié sur l'implantation)
HB0 et HB1 c'est quelle tension ?
Ou est passé le 74HC08 ?
Pas de diode rapide en parallèle sur les MOS

[ftorama]

les IRF4905 ne tolèrent pas plus de 20V entre la grille et la source. Quand les PNP sont bloqués, ils se retrouvent avec la tension d'alim moteur sur la grille, soit 22-24V.

Le gros malin qui a conçu ce montage a juste omis quelques détails avant de proclamer que ça marchait à 50V...

[momo194]

>>>DAUDET78
Q6 et Q8 sont à l'envers sur le schéma (pas vérifié sur l'implantation)
Qu'appelles-tu Q6 et Q8, quelle serait la solution
HB0 et HB1 c'est quelle tension ?
Le 74HC08 est alimenté à 5V(avec un régulateur sur une autre carte)
Ou est passé le 74HC08 ?
Heu, il est bien présent !
Pas de diode rapide en parallèle sur les MOS
Tu parles des Zeners je suppose, que faudrait-il à la place ?

>>>ftorama
Donc cette carte ne fonctionnera jamais à 24V ?

Je sens qu'en repartant de cette carte ça va vraiment être tendu, quelles devraient être les modifications pour avoir un truc fonctionnel ? Et si jamais on oublie cette carte, vers quoi est-ce que je devrais me diriger(je ne vois pas trop, vu que le H-bridge me semblait tout indiqué)

Merci d'avance.

Momo

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Pour moi, les IRF4905 sont dessinés à l'envers (Source en haut, Drain en bas)
Donc l'attaque par HB2 (0/5V) du NPN en générateur de courant donne une excursion de 0/-12V sur la grille du PMOS. Donc le problème n'est pas là.

[ftorama]

Le schéma est incomplet....si il faut chercher à la fois sur le schéma, le typon, et dans le crâne du concepteur, je passe mon tour....

Pars sur des solutions du commerce:
http://www.robot-electronics.co.uk/a...ntrollers.html
http://www.lynxmotion.com/Category.aspx?CategoryID=10

[DAUDET78]

Le schéma est incomplet....

le circuit imprimé est mieux. Mais on travaille sur un schéma pour réfléchir

Donc tu refais le schéma correct !

[momo194]

Je préférerais en effet le réaliser sur CI, et apprendre ce qu'il y a à apprendre au lieu d'acheter un circuit tout fait.

Voici ce qu'il y a en amont:



La logique vient d'un controlleur ATMEGA et le Vcc est fournir par un 7805 qui donne ce qu'il faut.

Merci de votre attention.

[DAUDET78]

Tu refais un schéma global avec tout (zener, diode anti-retour , 74HC08 , PMOS correct NMOS etc ). En fait, ce qu'il y a sur le circuit imprimé.

[polo974]

Le schéma qu'on déduit du typon n'est pas trop mauvais SAUF pour 2 points (que je trouve gravissimes):

• les entrées du 74hc08 ne sont pas tirées à 0 pour assurer un niveau logique sans danger pour la suite.
• il est possible de mettre les 2 transistors du même Half Bridge (HB0,1,2,3) (demi pont in french) en conduction donc on peut tout cramer par simple erreur logicielle...

Il y a des diodes de roue libre.
Il y a des diodes zener et une résistance de base qui empêchent le vgs d'exploser les max abs rating mais attention, il faut que ces diodes zener soient montées (et de valeur correcte)...


Pour éviter de cramer les mos: mettre une charge en série avec l'alim 24V, ça limitera le courant (ou bien limiter le courant de l'alim stabilisée à 100mA pour les premiers essais puis monter doucement).

Au fait, quels sont les mos qui crament???

[momo194]

A DAUDET78, comme ce n'est pas moi qui ai fait ces schémas, j'aurais du mal à les refaire, navré ! Je peux tenter d'effectivement les refaire, quel logiciel, gratuit, me proposerais-tu ?

A polo974,

Waouw, n'ayant pas un très grand niveau en électronique j'ai un peu de mal à te comprendre, ce qui empêche d'exploser le Vgs serait alors simplement les 2k2 à la base des 4905 ?
Les diodes dont la référence n'est pas marquée sont des 1N5819 et les zeners des BZX55C15V

Comment est-ce que je pourrais changer facilement la situation actuelle, si vous me donner des pistes j'essaierai de faire be beau schéma corrigés, mais avec quel logiciel ?

Merci

Momo

[inoxxam]

Salut,
Personnellement, je trouve que Eagle (gratuit avec quelques limites) de chez Cadsoft je crois, tire des typons de très bonne qualité.

[momo194]

Bonsoir,

A polo974: les MOS qui crament sont les IRF4905.
Et voici le schéma complet comme demandé, je suis ouvert à la critique c'est la première fois que j'utilise Eagle !



Bien cordialement,

Momo

[Qristoff]

Il est parfait ce premier schéma !
Je suis un peu d'accord avec Polo sur le fait qu'une erreur soft sur les entrées du 7408 peut être fatale au pont.

[gcortex]

moi ce qui me choque c'est que tout çà est branché sur une alim non réversible
donc les effets de selfs peuvent être destructeurs

[momo194]

Comment est-ce que je pourrais corriger tout ça pour que ça ne fume pas sous le 24V ? Je lis vos commentaires, mais je ne vois pas agir pratiquement pour que ça fonctionne :s

Je peux fournir le fichier Eagle si certaines bonne âmes sont prêtes à m'aider.

Merci d'avance

Momo

[Qristoff]

Comment est-ce que je pourrais corriger tout ça pour que ça ne fume pas sous le 24V ?

Regarde à l'oscilloscope les signaux qui sortent du µC et montre nous le chronogramme même à vide (sans le circuit de puissance connecté).
Il est possible que l'on découvre déja des choses...

[momo194]

Ok merci pour cette réponse Qristoff, mais je n'ai pas d'oscillo et pour les tests, j'alimente directement le 7408 avec du +5V venant d'un régulateur 7805, et je viens de vérifier, le 7805 n'est pas grillé, seul il sort bien les bons niveaux logiques HB1 haut quand HB0 bas et vice-versa.

[DAUDET78]

- BZX55, c'est insuffisant. il y a un marquage derrière qui indique la tension
- Le IRF4905 demande une tension Vgs de -10V pour se saturer donc il faut une BZX55-C13 au minimum et la tension d'alimentation doit être au moins de 15V
- au reset du processeur, les broches sont en entrées donc le 74HC08 ou 74LS08 a ses entrées flottantes et les PMOS sautent

[momo194]

ok, la référence exacte est BZX55C15V, donc ça devrait suffire d'après ce que je comprends. Donc ce n'est pas la solution :s

Ok pour la remarque sur le reset, pour m'en protéger, je peux d'abord allumer la carte de contrôle et puis seulement ensuite la carte de puissance, mais quelle serait une "belle" solution ?

Merci.

[DAUDET78]

La belle solution, des résistances de PullDown de 10K sur les entrées du 74HC08 (et pas 74LS08 !)

Et un verrouillage hard qui empêche de commander le pont avec simultanément les sorties des deux portes 74HC08 au niveau haut. (flash assuré !)

[Qristoff]

Bonjour,
voici le vérrouillage hard dont parle Daudet...

[polo974]

moi ce qui me choque c'est que tout çà est branché sur une alim non réversible
donc les effets de selfs peuvent être destructeurs

Effectivement, si rien ne consomme sur le 24V, ça peut poser problème, mais si j'ai bien compris, même à vide, ça fume... Et donc là c'est plus un pb de conduction simultanée dans la même branche.

[momo194]

Mon hypothèse c'est que les Z44N n'arrivent pas à basculer avec un Vgs uniquement donné par les signaux logiques, alors que les IRF4905 y arrivent grâce aux BC546, ils ont un Vgs de -10.95V (mesuré à vide, avec tous les transistors de puissance retirés).

Est-ce que cela pour être la cause ?

Merci.

[Qristoff]

C'est vrai que l'IRFZ44N n'est pas un mos logique à proprement parlé mais il va conduire trés bien même s'il n'atteind pas la valeur RDSon optimale. Ce n'est pas la cause et de plus, ce n'est pas eux qui pête mais le mos high side !
Est ce que t'a regardé le schéma du vérrouillage hard ?

[momo194]

Bonsoir,

Oui j'ai checké le circuit, ça me semble ok, mais ça m'oblige à intégrer un 74HC08 en plus( un pour chaque moteur) et aussi un 74HC04(pour les 2) un suffit pour les deux.

Merci pour ce schéma.

[momo194]

En fait je comprends la logique du schéma, mais pas l'utilité des résistances de 10K. A quoi servent-elles ?

Merci.

[Qristoff]

Bonsoir,

Oui j'ai checké le circuit, ça me semble ok, mais ça m'oblige à intégrer un 74HC08 en plus( un pour chaque moteur) et aussi un 74HC04(pour les 2) un suffit pour les deux.

Merci pour ce schéma.

oui, il faut un HC08 par moteur...
pour l'inverseur, tu peux le remplacer par un transistor et deux résistances....

Pour les résistances, Daudet t'avais expliqué que lors de l'initialisation du µC, ses sorties sont en haute impédance et donc dans un état logique par clairement défini. Les résistances permettent donc de tirer le potentiel des entrées à 0 pendant ce temps et de ne pas risquer d'avoir un comportement hératique.

[momo194]

Ok ça marche, je vais essayer de refaire un beau board dans eagle, a propos, est-il possible d'exporter directement le sch(schema) pour avoir un brd et faire le routage ?

En attendant, je vais générer directement mes HB0 et HB1 directement à partir du 7805, pour voir comment se comporte la puissance, par contre je crois que pas mal de mes MOS ont passé l'arme à gauche !

Merci encore.

[Qristoff]

En attendant, je vais générer directement mes HB0 et HB1 directement à partir du 7805, pour voir comment se comporte la puissance

je crois que t'a pas encore compris ! mais continue, ça fait marcher le commerce des fabricants de semiconducteurs....