Demande d'aide pour la mise en place d'un comparateur à seuil

[hary]

Bonjour,

Après plusieurs interrogations élucidées sur le forum, je reformule ma question:

J' ai une batterie qui est chargée par un panneau photovoltaique.

Quand la tension batterie atteint 14.4V, je veux que ma sortie comparateur passe de 1 à 0.
La sortie comparateur passant à 0, cela commande la mise en route d'un consommateur qui puise dans la batterie dont la tension descent petit à petit car le soleil se cache ou la nuit arrive.
Quand la tension batterie chute en dessous de 12.5V environ, il faut que la sortie comparateur repasse à 1 pour arrèter le consommateur.


Il me faut donc un comparateur à seuil inverseur.

http://forums.futura-sciences.com/at...hysteresis.jpg

Se posent plusieurs problèmes :
- La tension d'alimentation disponible pour le comparateur est la tension batterie (variable en fonction de son niveau de charge)
- La tension de référence nécesssire étant 14.4V (seuil haut d'après ce que j'ai compris), je ne vois pas comment appliquer cette tension quand ma batterie est à une tension inférieure.

Comment puis-je solutionner mon problème ? Ai-je une chance d'arriver au but recherché à partir de comparateur ?
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[DAUDET78]

http://forums.futura-sciences.com/pr...ml#post4074388

[zhal]

Mêmes les calculs sont fournis ... que demande le peuple

[hary]

DAUDET78, je sais qu'aujourd'hui, je t'ai énervé et loin de moi l'intention d'être chieur, mais je pense, avec toutes les marques de respect qu'impose ton age et surtout ton expérience, que tu t'es un peu égaré.

J'imagine fort que cet égarement est dû à mes posts précédants alors que j'ai employé le terme "charge" en pensant consommateur.

Dans ton projet, je crois que tu assimiles le mot "charge" de ton schéma parfois en génerateur et parfois en consommateur !
C'est soit l'un , soit l'autre, mais pas les 2 en même temps.

D'autre part, si ce que tu proposes est un régulateur de charge, pourquoi attendre de descendre aussi bas que 12V pour commencer à recharger la batterie ?

D'ailleurs, d'après tes explications, au dessus de 14.6V on déconnecte ce qu'il y a en sortie d'AOP. (évite la surcharge de la batterie)
En dessous de 12V, on déconnecte aussi ce qu'il y a en sortie d'AOP pour éviter la décharge profonde.
Mais derrière l'AOP, c'est quoi ? Un chargeur ou un consommateur ?

Bon, pour l'instant je vais me coucher. Je pourrais peut ètre mieux m'expliquer après une nuit de sommeil.

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAUDET78]

Dans ton projet, je crois que tu assimiles le mot "charge" de ton schéma parfois en génerateur et parfois en consommateur !
C'est soit l'un , soit l'autre, mais pas les 2 en même temps.

Pour moi, dans mon schéma, la charge, c'est le bidule (moteur, relais, lampe, ventilateur, LED etc) qui est actionné par le LM311 .
Maintenant, comme c'est conçu principalement pour une batterie, je parle aussi de la charge et de la décharge batterie .

D'autre part, si ce que tu proposes est un régulateur de charge, pourquoi attendre de descendre aussi bas que 12V pour commencer à recharger la batterie ?

Il fallait prendre une valeur ! Si tu préférés 13,2V, tu as toutes les équations pour faire les calculs !

D'ailleurs, d'après tes explications, au dessus de 14.6V on déconnecte ce qu'il y a en sortie d'AOP. (évite la surcharge de la batterie)
En dessous de 12V, on déconnecte aussi ce qu'il y a en sortie d'AOP pour éviter la décharge profonde.
Mais derrière l'AOP, c'est quoi ? Un chargeur ou un consommateur ?

Il y a ce que tu veux ! Ce n'est qu'un pôvre trigger de Schmitt dont je t'explique le fonctionnement, le calcul et l'application ! Après, c'est à toi de jouer ....

Se posent plusieurs problèmes :
- La tension d'alimentation disponible pour le comparateur est la tension batterie (variable en fonction de son niveau de charge)
- La tension de référence nécesssire étant 14.4V (seuil haut d'après ce que j'ai compris), je ne vois pas comment appliquer cette tension quand ma batterie est à une tension inférieure.

Ben, au moins , tu vois que ces deux questions n'en sont pas !

[Qristoff]

Quand la tension batterie atteint 14.4V, je veux que ma sortie comparateur passe de 1 à 0.
La sortie comparateur passant à 0, cela commande la mise en route d'un consommateur qui puise dans la batterie dont la tension descent petit à petit car le soleil se cache ou la nuit arrive.
Quand la tension batterie chute en dessous de 12.5V environ, il faut que la sortie comparateur repasse à 1 pour arrèter le consommateur.

c'est exactement la fonction que réalise le montage proposé par Daudet !
Lorsque la batterie se charge, sa tension va monter et dès quelle atteint 14,6V, la sortie du comparateur passe à 0, faisant circuler un courant dans la charge. Ce qui a pour but de débiter sur la batterie et d'empécher sa tension de monter encore.
L'état du comparateur est conservé tant que la tension batterie n'est pas repassée sous 12V, ce qui refait basculer le comparateur et stoppe le courant dans la charge.

Grillé par l'auteur....

[DAUDET78]

Lorsque la batterie se charge, sa tension va monter et dès quelle atteint 14,6V, la sortie du comparateur passe à 0,

Bonjour Qristoff
On n'est jamais grillé si on raconte la même chose ! Ca ne fait que donner plus de poids aux réponses !
Par contre, une petite erreur ! La sortie du LM311 passe au niveau "1" ..... ce qui ne change rien à la fonctionnalité du schéma .

[hary]

Ouf ! Là tu me rassures DAUDET78.

Qristoff m'embrouillait totalement sinon !

Par contre DAUDET78, si la sortie passe à 1, rien ne circule dans la charge puisque connectée entre + et sortie comparateur !

[DAUDET78]

si la sortie passe à 1, rien ne circule dans la charge puisque connectée entre + et sortie comparateur !

C'est une pure convention logique ! Si il y a un niveau "1" en sortie du LM311 (et donc que la tension batterie est plus grande que 14,6V), tu dois faire prendre quoi comme décision à ton montage ?

[hary]

Je rappelle que je n'y connait rien en comparateur et AOP.

Mais la différence entre les 2 ne serait pas que l'AOP peut sortir entre Vcc et -Vcc;
Alors que la sortie d'un comparateur serait un transistor capable de porter ou non à la masse le signal qui lui est appliqué ? Ce qui expliquerait pourquoi les montages que je vois proposés par DAUDET78 fervent utilisateur des comparateurs ont leur sortie de comparateur connectée au + à travers la charge ou bien ont une résistance de Pullup ?

[hary]

Mon consommateur fonctionne et consomme quand il y à 0V sur sa pin de commande
Il s'arrète quand je lui applique une tension de +5V sur sa pin de commande

Les seuil recherchés ont 14.4V et 12.5V, mais peu importe, quand j'aurai compris, je pourrais calculer mes résistances de seuil et hystérésis seul je pense.

Dans le sens de la montée, je démarre le consommateur au seuil de 14.4V.
Dans le sens de la descente, j'arrète le consommateur au seuil de 12.5V

[DAUDET78]

Mais la différence entre les 2 ne serait pas que l'AOP peut sortir entre Vcc et -Vcc;

Hélas non ! La grosse majorité des ampliOPs ont une tension de déchet en sortie (sauf ceusses qui sont Rail to Rail en sortie) et donc ne peuvent sortir une tension proche des rails d'alimentation

Alors que la sortie d'un comparateur serait un transistor capable de porter ou non à la masse le signal qui lui est appliqué ?

Oui .
La majorité des comparateurs ont une sortie en collecteur ouvert (et donc il faut obligatoirement une résistance de PullUP ). Ce qui permet , par exemple avec un LM311, d'être alimenté en +10/-10V et de sortir un signal logique 0/+5 (avec une pullUP au 5V) compatible avec l'entrée d'un circuit logique 0/5V .
PS : La sortie en C.0. permet de mettre directement en parallèle les sorties pour faire un OU câblé (comparateur à fenêtre)
Non .
On trouve aussi des comparateurs récents avec sortie PushPull

[hary]

Hélas non ! La grosse majorité des ampliOPs ont une tension de déchet en sortie (sauf ceusses qui sont Rail to Rail en sortie) et donc ne peuvent sortir une tension proche des rails d'alimentation

La tension de déchet, c'est le DeltaU que l'AOP ne peut sortir ? Càd, peut sortir Vcc-DeltaU ou -(Vcc-DeltaU) en valeur maxi ?

Oui .
La majorité des comparateurs ont une sortie en collecteur ouvert (et donc il faut obligatoirement une résistance de PullUP ). Ce qui permet , par exemple avec un LM311, d'être alimenté en +10/-10V et de sortir un signal logique 0/+5 (avec une pullUP au 5V) compatible avec l'entrée d'un circuit logique 0/5V .
PS : La sortie en C.0. permet de mettre directement en parallèle les sorties pour faire un OU câblé (comparateur à fenêtre)

Ceci expliquerait peut être pourquoi je suis si confut à force de consulter plusieurs sites Web.

Car si je comprends bien, le schéma de circuit dépend du type de comparateur utilisé (C.O. ou PushPull) et si ce n'est pas précisé, cela peut conduire à confusion, surtout pour le débutant.

[DAUDET78]

La tension de déchet, c'est le DeltaU que l'AOP ne peut sortir ? Càd, peut sortir Vcc-DeltaU ou -(Vcc-DeltaU) en valeur maxi ?

Oui . Un TL081 alimenté en +15/-15 ne peut sortir qu'entre +12 et -12V

Car si je comprends bien, le schéma de circuit dépend du type de comparateur utilisé (C.O. ou PushPull)

Il suffit de voir la référence du comparateur ou voir si l'auteur a placé une "charge" en PullUP

[hary]

Pouahhhhhhhhhh !!

Je finissais par me cogner la tète contre les murs !


Bon, je revois les choses avec ce nouvel élément fondamental et reviens plus tard.

[Qristoff]

Bonjour Qristoff
On n'est jamais grillé si on raconte la même chose ! Ca ne fait que donner plus de poids aux réponses !
Par contre, une petite erreur ! La sortie du LM311 passe au niveau "1" ..... ce qui ne change rien à la fonctionnalité du schéma .

au temps pour moi....(pas bien réveillé)
L'autre montage (surement celui que j'avais en tête quand j'ai répondu !) avec la Ref sur entrée non inverseuse permet d'avoir la sortie à 0 justement quand Vin > 14,6V et donc piloter directement un relais avec le collecteur ouvert de la sortie.
Dans ton schéma il faut ajouter un transistor supplémentaire.

[hary]

Donc, pour résumer :

AOP :
- Sortie PushPull obligatoirement.
- (-Vcc + tension de déchet) < Usortie < (Vcc - tension de déchet)
- Usortie = k (Ve+ - Ve-) dans la plage linéaire

Comparateur :
2 possibilités, soit sortie PushPull type AOP, soit sortie en C.O.

Comparateur avec Sortie PushPull .
si (Ve+ - Ve-) > 0 sortie à l'état 1 soit (Vcc - tension de déchet) / masse
si (Ve+ - Ve-) < 0 sortie à l'état 0 soit (-Vcc + tension de déchet) / masse, ou peut-être 0V / masse (ici, ce n'est pas clair pour moi)

Comparateur avec Sortie Collecteur Ouvert
si (Ve+ - Ve-) > 0 sortie à l'état 1, donc transistor de sortie bloqué, soit Usortie = Upullup / masse
si (Ve+ - Ve-) < 0 sortie à l'état 0, donc transistor de sortie saturé, soit Usortie = 0 / masse

Merci de bien vouloir confirmer ou infirmer mes dires.

[hary]

Up, Up Hop!