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La bonne utilisation d'un transistor



  1. #1
    samplai

    La bonne utilisation d'un transistor


    ------

    bonjour,

    j'ai une résistance qui consomme 6A sous 12v.
    Cette résistance est alimentée par une batterie de voiture.
    Pur protéger la batterie contre une décharge profonde, je souhaite couper l'alimentation de la résistance lorsque la tension de celle ci tombe à 11v.
    Après mes recherches sur wikipedia, j'ai l'impression qu'il faut utiliser un transistor à effet de champ avec une tension de seuil de 11v.

    Est ce exact?
    Ce composant seul suffit il?
    Comment réaliser le branchement?
    avez vous une référence du comosant à acheter?

    Merci d'avance!

    -----

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  3. #2
    gcortex

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    un comparateur LM311 ou LM393 (température ambiante) + zener et résistances
    et un NMOS -> 2SK1420 ou 2SK2723 par exemple

    PS : 11V çà me parait critique -> 11V5

  4. #3
    gcortex

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    prévoir aussi une résistance élevée entre sortie du comparateur et entrée + pour hystérésis

  5. #4
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    merci gcortex pour ta réponse.

    As tu un schéma de montage de ces deux composants?
    LM393 et 2SK2723

    J'imagine que le comparateur mesure le courant mais à quoi sert le nmos?

    qu'est l'hystérésis?

    Merci pour ton temps.

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    erff

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Bonjour,

    J'imagine que le comparateur mesure le courant
    Non, comme son nom l'indique, il compare la tension de référence (image du 11.5V), à la tension "batterie" (image du 12V, lorsqu'elle est chargée). Si l'image de la tension batterie passe en dessous d'un certain seuil (l'image du 11.5V), alors le comparateur passe sa sortie à 0, sinon, sa sortie reste à +12V

    mais à quoi sert le nmos?
    C'est l'interrupteur commandé, qui obéit à la sortie du comparateur, si la sortie du comparateur est de +Vcc, le NMOS est sur ON, si la sortie est 0, le NMOS est sur OFF

    qu'est l'hystérésis?
    C'est une fonction supplémentaire qu'on ajoute au comparateur, en fait ça permet de faire basculer à 0 la sortie comparateur, lorsque la mesure descend à 11.5V...par contre, il ne re-basculera vers +Vcc que lorsque la mesure dépassera 11.6V (le seuil est différent selon si on le prend en descendant l'entrée, ou en la montant)

    L'intérêt : imagine que la tension batterie soit de 11.5V, pil poil là où on veut commuter, alors avec le bruit environnant etc...le comparateur va tantôt passer à Vcc, tantôt à 0 : car la tension sera en fait 11.501 ou 11.499 de façon imprévisible, et ton montage va avoir un fonctionnement complètement bizarre...l'hystérésis permet de dire qu'on referme l'inter que si la tension passe 11.5 à 11.6, ce qui en pratique ne peut pas se faire aléatoirement.


    PS : je parle bien d'image des tension, et non des tensions elles même car en fait on s'intéressera qu'à une fraction de la tension réelle : pour créer le seuil, on créer une référence de tension faible devant le 12V (par exemple de 4.7V avec zener etc...) et pour mesurer la tension batterie, on prend un pont diviseur qui est tel qu'on ait 4.7V si on a 11.5V de batterie.

  8. #6
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Ok, merci pour l'explication, j'ai maintenant bien compris les roles des différents éléments.

    J'ai lu la datasheet et j'ai trouvé ce schéma: (voir PJ)

    il comprend le LM311 et le NMOS

    Voila les questions que je n'ai pas saisi a la lecture à cause de mon mauvais anglais:

    1)Nous avons 4 pattes de connexion:
    *ground (sur le moins de la batterie j'imagine)
    *input (ça doit être l'entrée de la tension de référence)
    *mais il y a aussi V- et V+, dois-je utiliser uniquement V+ en l'entrée de mon pole + de la batterie? (la ou je suis sensé monter le pont diviseur?)
    *V- ne sert donc a rien dans mon montage?

    2)Le nmos du schéma a l'air d'avoir une patte supplémentaire par rapport au 2SK2723, je ne tiens juste pas compte de cette connexion ou je dois la remplacer par un diode ou qqc?

    2 bis) la datsheet du 2SK2723 n'a pas l'air de mentionner le courant max qui peut traverser le drain, 6A ne sont pas trop?

    3)R1 a l'air de jouer le role de l'hysteresis, j'ai bon?

    4)J'ai lu l'article diode zener de wiki* mais je n'arrive pas à me figurer comment programmer une image de tension de référence (apparemment il faut brancher la diode en inverse, en parallèle, oui mais de quoi....)

    Merci pour ton temps aussi erff!
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  10. #7
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Salut,
    J'ai continué de chercher mais je n'ai pas réussi à répondre à mes questions....
    Est ce que quelqu'un a des indices à m'apporter?

  11. #8
    erff

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Bonjour,

    Je te propose une façon de créer les 2 grandeurs que tu vas devoir comparer.
    - La partie avec la zener créer une tension fixe, quelle que soit la tension batterie, et c'est celle qui servira de seuil pour le basculement ou non
    - La partie avec les 4 résistances (en fait les 2 résistances du milieu c'est un potentiomètre, mais j'n'en avais pas dans la bibliothèque du logiciel) permettent de créer une tension proportionnelle à la tension batterie, donc en quelque sorte, c'est le capteur de tension batterie. J'ai mis un potard, car les valeurs des résistances ne sont pas exactes (tolérance de 5%), et il faudra affiner le gain du capteur pour que l'on bascule bien à 11.5V et pas à 11.7V ou 11.2V (il faudra faire quelques essais avant histoire de régler le potard)

    Les valeurs des composants, c'est à toi de les fixer :
    - Par exemple, on peut prendre une zener de 4.7V (qui sera alors l'image du 11.5V que l'on veut pour basculer) donc le gain est 4.7/11.5=0.41.
    En conséquence, il faut donc que ton pont diviseur ait un gain de cet ordre là (le réglage fin se faisant avec le potard). On voit que (je note Rpotmax=R4+R5):
    Là tu peux décider que R3/D=0.36 et que (R3+Rpotmax)/D=0.46 (donc Rpotmax/D=0.1)

    Genre on prend R3=10k, donc D=27k, donc Rpotmax=2.7k (on peut prendre un peu plus pour Rpot si besoin (genre 4.7k), la plage de réglage sera plus grande, mais moins précise du coup)...Au final, on a R2=27-2.7-10=15k (si on arrondit un peu).

    PS : il faudrait idéalement ajouter une capa entre le point milieu du potard et la masse (ça dépend un peu de ce qu'alimente ta batterie).

    Ensuite on attaque le montage comparateur avec les 2 tensions ainsi créees.
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  12. #9
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Merci encore Erff,

    Ca clarifie bien le schema dans ma tête.

    J'ai encore deux questions:

    *sur le petit schema que j'avais envoyé trois posts en arrière,
    R1 joue bien le rôle de l'hysteresis?

    *A quoi doit être connectée l'input du comprateur?

  13. #10
    erff

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Sur ton schéma il n'y a pas d'hystérésis.

    Ici tu trouveras un montage à hystérésis (p6): je te conseille de faire une petite recherche pour comprendre le principe en détail.
    http://www.google.fr/url?sa=t&source...q3eCTQ&cad=rja

  14. #11
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Bon, d'après vos conseils et les datasheet, j'ai fait mon petit montage... qui ne marche pas.

    Comme je suis une buse en electronique, j'ai du oublier le petit composant qui va bien...

    Voila les symptomes:
    Quand je branche la source du nmos sur le +, peu importe la tension rien ne passe,
    Quand je branche le drain du nmos sur le +, peu importe la tension tout passe.

    Voici le schéma en pj. (et même pas fait tout propre à l'ordi...)

    Une idée?
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  15. #12
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    je désespère de trouver mon erreur, aidez moi please!!

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  17. #13
    Franck-026

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Mode HS Variante ON

    Sinon, avec un 12F675 et quelques petits composants autour, on peut lire sur un port analogique la valeur de la tension de la batterie a travers un pont diviseur de rapport 1/5 (25.5V donnent 5.12V en entree AN0).
    Dans ce cas, si les 8 bits de poids fort renvoient 110, on aura 11V, 115, 11.5V... etc ...

    et on peut rajouter un histeresys logicielement qui permet de couper la resistance quand la tension < à 11.5V, et quand on charge la batterie, re autorise la resistance a partir de 12V, 12.5V, 13V au choix... Comme cela on est tranquile.

    Mode HS Variante OFF


  18. #14
    Franck-026

    Thumbs up Re : La bonne utilisation d'un transistor

    petit crobar vite fait sur un coin de nappe....

    J'oubliais quelques lignes de code, avec une interrogation du CAN toutes les minutes par exemple...
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  19. #15
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Merci Franck-026 de ta réponse,
    En fait je souhaite corriger ce montage entamé et ne pas en recommencer un nouveau...
    C'est peut être un peu bête de ma part mais je trouve important de finir ce qu'on a commencé et ne connaissant pas grand chose à l'électronique, je me suis donné du mal pour en arriver la et j'ai envie de terminer.

    au vu des conseils qui m'ont été donnés dans les posts précédents, as tu une idée de ce qui cloche dans le montage que j'ai dessiné?

    J'ai mit bout à bout les idées fournies et ca m'a donné ca...

    Merci d'avance!
    Sam.

  20. #16
    Franck-026

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    tout a fait d'accord avec toi. je vais examiner ton schema pour essayer de trouver le pourquoi du comment si j'y arrive...

    Je te dis ce que j'ai trouvé

  21. #17
    Franck-026

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Deja, en reprenant le schema, je mettrais le NMOS en commande vers la masse. la resistance de puissance sera reliee entre le +BAT et le drain du NMOS, la source du NMOS reliee a la masse. Et je remplacerais la resistance de rappel au +Vcc de 10K a 1K...
    Images attachées Images attachées  

  22. #18
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Merci de ton soutien Franck, J'essaie ca dès que possible et je te tiens au courant!

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  24. #19
    Franck-026

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    j'ai juste re implanté ton schema par rapport a la datasheet du393... ca donne un schema plus lisible. J'ai modifié que l'implantation du NMOS. Et la res de polarisation de la grille, car le 393 est en collecteur ouvert (de memoire)...

  25. #20
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Salut Franck,

    J'ai fait le petit montage et ca ne marche pas très bien:

    -le nmos chauffe énormément, même avec un gros radiateur (il n'y a que 5 ampères alors qu'il est donné pour 30A, je ne comprends pas!)
    -Quand la batterie tombe à 11,5V, le comparateur coupe le circuit , ce qui a pour effet de faire remonter la tension de la batterie et donc le comparateur referme le circuit et ainsi de suite!
    En testant avec une lampe 50w elle clignotte... Est ce que la resistance de l'hysteresis est trop élevée?
    -Le circuit n'est pas coupé brutalement par le nmos, la tension déscend à 2v avant que ca coupe et que ca entre en mode "clignottement", est ce normal?

    Merci d'avance! Sam.


    Sur ton schéma le comparateur était monté en inverteur, j'ai pensé que c'était mieux de le monter en non inverteur, qu'en penses tu?
    Est ce que mes problèmes viennent de la?

  26. #21
    DAUDET78

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Citation Envoyé par samplai Voir le message
    Sur ton schéma le comparateur était monté en inverteur, j'ai pensé que c'était mieux de le monter en non inverteur, qu'en penses tu?
    Est ce que mes problèmes viennent de la?
    Commence par faire le schéma de Franck .... sans modif sauvage!
    J'aime pas le Grec

  27. #22
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    merci de ton conseil daudet mais je ne pense pas que ca soit une modif "sauvage",
    Apparemment je crois avoir compris que seul un comparateur non inverteur peut faire ce "job".
    Est ce que je me trompe et est ce réelement une modif "sauvage"?

  28. #23
    DAUDET78

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    J'ai peur que ton inversion supprime l’hystérésis et transforme le comparateur en ampli linéaire. Donc tu fais le schéma de Franck, tu vois que ça marche et ensuite on modifie si le résultat est inverse de ce qu'il faut
    J'aime pas le Grec

  29. #24
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    ok ok, merci!
    Je le fais et je vous tiens au courant.

  30. Publicité
  31. #25
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Voila, j'ai fait le schéma de Franck exactement comme il est dessiné et voila l'effet:

    En dessous de 11,7V le courant passe et décharge complètement la batterie
    Au dessus de 11, 7V le courant ne passe plus (ce n'est pas parfaitement exact, en fait il y a une fuite de 0,5v a vide, je ne sais pas d'ou elle vient.)

    Ca fait donc l'inverse de ce que je recherche.

    S'agit il comme je le craignais d'un comparateur inverseur?
    Avez vous des suggestions?

  32. #26
    Tropique

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Les entrées 2 et 3 sont interverties, il faut faire un swap, mais la résistance de 1M doit suivre l'entrée +.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  33. #27
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    C'est donc ce que je disais dans mon post précédent, ayant déja réalisé cette correction avant que Daudet ne l'invalide.
    Mon problème est donc que le transistor n'agit pas comme un simple interrupteur mais plutot comme une résistance:
    En approchant de la tension de 11,5v, au lieu de couper le courant d'un coup, il provoque une chute de tension de plus en plus importante (jusqu'à la faire tomber à 2v).
    Il dissipe donc beaucoup d'énergie et chauffe énormément.

    Comment se fait il qu'il coupe le courant "pregressivement"?

    Merci d'avance!

  34. #28
    samplai

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    Bon, hé bien pour ceux qui seraient intéressés de connaitre le dénouement, c'était la valeur de l'hysteresis qui n'était pas bonne.
    Tout ce petit montage marche à présent très bien!

    Ps, je ne sais pas mettre RESOLU dans le titre..)

  35. #29
    jef1000

    Re : La bonne utilisation d'un transistor

    salut samplai ca serait bien de mettre le schema avec les corrections. Merci

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