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Protection contre les inversions de polarité



  1. #1
    greg_oire

    Protection contre les inversions de polarité


    ------

    Bonjour,
    Connaissez vous un composant qui permette de protéger un montage alimenté par piles contre les inversions de polarité sans utiliser de diode de redressement?
    En effet le montage que je projète dois être alimenté par deux plies LR6 de 1.5v et il a besoin d'une tension comprise entre 2.4v et 3.3v.
    Si je met une diode, celle-ci va provoquer une chute de la tension de 0.7v env. et la tension sera alors trop faible.
    Merci d'avance.

    -----

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  3. #2
    amoniaque

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Hello,

    Si tu n'as pas une énorme consommation tu peux peut-être mettre une schottky ?

  4. #3
    PIXEL

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    hello ,

    il y a la soluce utilisée sur les auto-radios et les CIBI :

    une diode en anti-parallèle sur l'entrée et un fusible.

    en cas d'inversion la diode devient conductrice et court-circuite l'arrivée , faisant fondre le fusible.

    avantage : pas de chute de tension en fonctionnement normal.

  5. #4
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Merci pour vos réponses,
    amoniaque : Le montage consommera très peut, les piles doivent dureer 6 mois.
    As-tu une référence de diode schottky qui a une faible chutte de tension?

    PIXEL : en effet je viens de trouver cette solution avec google, l'inconveniant c'est que ça augmente la complexité du montage et donc le coût. Le montage est destiné a être fabriqué en beaucoup d'exemplaire et à être accroché aux coup des animaux d'un troupeau (pour faire de la surveillance).

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. Comparatifs

    Gagnez du temps et de l'argent grâce à nos comparatifs de produits. Parmi nos sujets :
  8. #5
    bobflux

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    http://sketchtag.com/KRi1e6XIbW

    batterie dans le bon sens : MOSFET passant
    batterie à l'envers : MOSFET bloqué

    Il faut prendre un MOSFET avec le bon Vgsth (ie, qu'il conduise avec un Vgs de 2V), prends un MOSFET 1.8V par exemple...

    > Le montage est destiné a être fabriqué en beaucoup d'exemplaire

    en quantité, ça te rajoutera quelques centimes pour un MOS en SOT23...

    PS : je n'ai pas dessiné la "body diode" du MOS, il faut évidemment la mettre dans le bon sens...

  9. #6
    jiherve

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par bobfuck Voir le message

    PS : je n'ai pas dessiné la "body diode" du MOS, il faut évidemment la mettre dans le bon sens...
    Malheureusement il n'y a pas le choix et en l'occurrence elle conduira si on inverse la polarité.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  11. #7
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    ça ressemble à la solution idéale.
    j'avoue que je ne maitrise pas bien ce composant, quel est l'effet de cette diode parasite?
    Cet référence est correcte? : http://fr.farnell.com/on-semiconduct...-23/dp/1431318

  12. #8
    jiherve

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Bonsoir,
    la protection avec un MOSFET est faisable mais avec un canal N il faut connecter la source au + bat et attaquer la gate avec une pompe pour rendre le transistor passant, la diode de structure n'est alors plus gênante car elle conduit dans le bon sens.
    C'est, je crois, largement utilisé en frontal d'alim de portable.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  13. #9
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Le top ce serait un CI qui intégrerait tout ça.

  14. #10
    Tropique

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Citation Envoyé par greg_oire Voir le message
    Le top ce serait un CI qui intégrerait tout ça.
    Ce n'est pas nécéssaire, le MOS tout seul, mis dans le bon sens (voir figure) suffit.
    Images attachées Images attachées
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  15. #11
    jiherve

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    re
    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Ce n'est pas nécéssaire, le MOS tout seul, mis dans le bon sens (voir figure) suffit.
    et la diode parasite ne conduira pas si on inverse l'alim ?
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  16. #12
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Ok je vais tester ce montage. As-tu eventuellement une réference addaptée pour une alim. de 3v et une consomation < 25mA?

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  18. #13
    Tropique

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Un exemple, plus que surdimensionné:
    http://www.vishay.com/doc?71978
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  19. #14
    jiherve

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Re
    comme d'hab j'ai lu trop vite!
    Il faut un Mos à faible seuil 2N7002 par ex
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  20. #15
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    parfait je me procure ça et je vous fait part des essais, perte de tension puissance consomée...

  21. #16
    PA5CAL

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Citation Envoyé par jiherve Voir le message
    et la diode parasite ne conduira pas si on inverse l'alim ?
    Le transistor est branché à l'envers par rapport à son utilisation habituelle.

    La diode parasite est passante lorsque l'alim est correctement branchée, et bloquée lorsque cette dernière est branchée à l'envers.

    Quand le branchement est correct, une tension gate-source suffisante permet de réduire fortement la résistance source-drain, et de court-circuiter la diode afin de s'affranchir de sa tension de polarisation. Ce qui est assez inhabituel ici, c'est qu'on a VDS<0 (pour un canal N).

  22. #17
    louloute/Qc

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    男人不坏,女人不爱

  23. #18
    louloute/Qc

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    J’ai répondu un peu vite.
    http://www.analog.com/static/importe...ts/ADP1111.pdf
    Celui-ci semble mieux convenir. Analog Devices est discret sur son comportement en tension inverse, on peut espérer qu’ils y ont pensé. Il a l’air facilement disponible, même en DIL!:
    http://search.digikey.com/scripts/Dk...yWords=adp1111
    男人不坏,女人不爱

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  25. #19
    bobflux

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Si c'est juste pour protéger contre les inversions de polarité, un simple MOSFET est tout de même beaucoup plus simple.

    Un booster à découpage pourrait servir, mais pour autre chose, comme augmenter la durée de vie des piles, exemple :

    http://www.semtech.com/power-managem...ulators/sc120/

    Là le truc s'arrête quand les piles sont vraiment complètement mortes, à 1.2V/pile il y a encore de l'énergie dedans...

  26. #20
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Les résultats des tests réalisés avec le transistor http://fr.farnell.com/jsp/search/pro...sp?SKU=1017687 et une tension aux bornes des piles (à vide) : 3.07v.
    avec une charge de 2Kohm:
    - courant à la sortie des piles 1.466mA
    - courant a travers la charge 1.466mA
    - tension aux bornes des piles : 3.07v
    - tension a l'entrée de la charge : 3.06v

    Si j'inverse la polarité le courant est nul dans toute les parties du montage.
    Donc la puissance consommée par le trasistor est très faible (pas mesurable) et la chute de tension est négligeable.
    C'est donc une solution qui me convient parfaitement, je vous remercie tous pour vos conseils éclairés.

    Citation Envoyé par bobfuck Voir le message
    Là le truc s'arrête quand les piles sont vraiment complètement mortes, à 1.2V/pile il y a encore de l'énergie dedans...
    C'est effectivement idiot de gaspiller presque la moitiée de la capacité des piles, je vais tester le composant http://fr.farnell.com/jsp/search/pro...sp?SKU=1317821 pour pallier a ce problème.
    Il faut que je vérifie si, sur une durée de 6 mois, il ne consommera plus d'energie que la moitiée de ce que stockent les piles. (le rendement de ce composant n'est pas si bon que ça pour les faibles intensités).

  27. #21
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Je rajoute un petit bémol :

    avec une charge plus importante le circuit se comporte moins bien:
    charge 23.5ohm:
    - courant à la sortie des piles 106.2mA
    - courant a travers la charge 107.8mA
    - tension aux bornes des piles : 3.0v
    - tension a l'entrée de la charge : 2.57v

    le transistor consomme ici 41mW (env. 13%). et la chute au niveau de la tension est plus sensible.

  28. #22
    Tropique

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Citation Envoyé par greg_oire Voir le message
    le transistor consomme ici 41mW (env. 13%). et la chute au niveau de la tension est plus sensible.
    Le transistor que tu as choisi est une patate, il faut un type low threshold et low Rdson, voir du côté des Si-quelque-chose ou FDS-machin, il y en a qui font quelques milliohms.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  29. #23
    bobflux

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Pour diminuer au maximum les pertes, mets plutôt un petit MOSFET avec une RdsON plus faible (genre < 0.1 ohm), ça te coûtera le même prix...

    On utilise des MOS à RdsON élevée quand on s'en fout (genre, allumer une LED), quand on cherche à optimiser la vitesse de commutation, ou en analogique. Dans ton cas, à fuir.

    Bon.

    http://data.energizer.com/PDFs/alkaline_appman.pdf

    Courbe page 10

    Tu vois que si au lieu de stopper à 1.2V par pile tu vas jusqu'au dernier petit électron, tu multiplies l'autonomie par 2 ! C'est pas négligeable, et plus la température baisse, plus l'effet est marqué.

    Une AA de 2000 mAh, sur 6 mois ça correspond à 400 µA constant grosso modo... chiffre à utiliser pour estimer la conso "idle" et "actif" de ton machin.

    Pour un régulateur à découpage, si tu veux optimiser le rendement, prends en un synchrone (sans diode), et avec un bon mode burst (fonctionnement discontinu aux puissances faibles), par exemple le semtech que je t'avais mis, ou la série TPS6102x de chez TI, il y en a plein d'autres.

    D'ailleurs si tu as un émetteur, capteur, ou autre machin analogique qui consomme, même en standby, tu peux contrôler son alim avec un MOSFET aussi.

    Il y a d'autres méthodes, par exemple mettre un uC qui tourne encore à 1V et utiliser le booster à découpage pour alimenter le reste, uniquement quand tu sors du mode veille.

  30. #24
    bobflux

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Tiens, je continue :

    http://sketchtag.com/KRjwQY26mE

    Un boost à découpage (à diode) marqué "Reg"... avec une diode schottky la tension de seuil est microscopique quand le courant est microscopique. Genre à quelques µA, tu auras 0.1V de perdus ou moins. C'est différent d'une diode standard.

    Donc le uC est en veille consomme 1 µA, et reçoit pratiquement toute la tension de la pile. Avec 2 piles un uC low-power qui tourne encore à 1.8V convient parfaitement. AVR XMega, MSP430, etc.

    Quand le uC décide que c'est l'heure d'envoyer la sauce, il active le régulateur à découpage : sa tension d'alim passe alors à 3.3V. Ensuite il active le reste du montage avec le PMOS placé à droite. Quand le boulot est fini, retour au mode veille.

  31. Publicité
  32. #25
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    J'avais aussi commandé le transistor 2N7002 que me conseillait "jiherve"
    Rdson est 5 fois plus faible sur ce modèle mais vaut quand même 1ohm (j'ai rien de mieux sous la main).
    J'avais commencé par l'autre car il était au format TO-92. Celui-ci a un boitier SOT-323 et pour bricoler ça avec un fer à souder il faut être assez zen... (cf photo).
    Les résultats sont meilleurs à forte charge (23.5ohm) : chute de tension :0.2v puissance consommé : 23mW (6%).
    Avec les transistors que tu préconise la solution devrait être quasi parfaite.
    Images attachées Images attachées

  33. #26
    invite39886733

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    la meilleur solution pour les inversion de polarité des piles a été trouvée par microsoft.

    Ca s'appelle instaload
    http://www.microsoft.com/hardware/mo...doverview.mspx

    pas besoin de composant exterieur...

  34. #27
    Kissagogo27

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    bjr, zut je venais d'en faire la recherche , trop tard

  35. #28
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Citation Envoyé par bobfuck Voir le message
    Tiens, je continue :

    http://sketchtag.com/KRjwQY26mE

    Un boost à découpage (à diode) marqué "Reg"... avec une diode schottky la tension de seuil est microscopique quand le courant est microscopique. Genre à quelques µA, tu auras 0.1V de perdus ou moins. C'est différent d'une diode standard.

    Donc le uC est en veille consomme 1 µA, et reçoit pratiquement toute la tension de la pile. Avec 2 piles un uC low-power qui tourne encore à 1.8V convient parfaitement. AVR XMega, MSP430, etc.

    Quand le uC décide que c'est l'heure d'envoyer la sauce, il active le régulateur à découpage : sa tension d'alim passe alors à 3.3V. Ensuite il active le reste du montage avec le PMOS placé à droite. Quand le boulot est fini, retour au mode veille.
    Merci pour ton schéma, j'utilise un pic32 comme µc et je crois que le cœur peut être alimenté en 1.8V (il y a une alim différente pour le cœur et pour les périphériques) mais j'ai bien peur que en dessous de 2.3V je ne puisse pas contrôler les I/O. Donc je vais sans doute être obligé de laisser le régulateur allumé.
    En standby le montage consommera env. 100µA @ 3.3v (hors régulateur). Mon régulateur à un rendement de 75 à 80% à cette intensité-là, c'est à dire qu'il consommera env. 0.08mW.
    sur 6 mois cela représentera env 140mAh à répartir sur les deux piles. C'est peut face aux 5000mAh qu'elles peuvent fournir. Au bout du compte les piles tiendront sans doute plusieurs années.

  36. #29
    invite39886733

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Citation Envoyé par greg_oire Voir le message
    Merci pour ton schéma, j'utilise un pic32 comme µc et je crois que le cœur peut être alimenté en 1.8V (il y a une alim différente pour le cœur et pour les périphériques) mais j'ai bien peur que en dessous de 2.3V je ne puisse pas contrôler les I/O. Donc je vais sans doute être obligé de laisser le régulateur allumé.
    En standby le montage consommera env. 100µA @ 3.3v (hors régulateur). Mon régulateur à un rendement de 75 à 80% à cette intensité-là, c'est à dire qu'il consommera env. 0.08mW.
    sur 6 mois cela représentera env 140mAh à répartir sur les deux piles. C'est peut face aux 5000mAh qu'elles peuvent fournir. Au bout du compte les piles tiendront sans doute plusieurs années.
    Un regulateur a decoupage pour des courant 100µA avec une efficiency de 70% j'aimerais bien que ca existe !?

  37. #30
    greg_oire

    Re : Protection contre les inversions de polarité

    Citation Envoyé par hulk69 Voir le message
    Un regulateur a decoupage pour des courant 100µA avec une efficiency de 70% j'aimerais bien que ca existe !?
    http://www.exar.com/Files/Documents/...ets/sp6641.pdf
    la version SP6641AEK.

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