shunt entre negatif et source d'un FET

[alainav1]

Bonjour,
j'alimente un petit moteur courant continu resistance 20 ohms en 12v pulsé (pwm 240HZ ) avec un pic
la sortie du pic commande un FET (canal N)
j'ai mis un shunt de 1 ohms (5W) entre la masse et la source et je mesure la tension aux bornes du shunt
auquel j'ai connecté une resistance et une capa pour prelever une tension continu (non pulsée ) en m'inspirant de ce site
http://www.sonelec-musique.com/elect...nsion_001.html
premier shemas mais uniquement R1 et C1

cela me permet de mesurer la tension dans le pic .
si le shunt n'est pas à cet endroit je ne vois pas comment prelever la tension et la lire avec le pic ?
j'ai essayé et ça marche mais
est ce les regles de l'art car je n'ai pas rencontré de montage avec une resistance entre la source et la masse ?(j'ai peut être mal cherché )
quel peut etre le risque car je suppose que si ça marche c'est parce que la resitance du shunt est faible ?
que peux t il se passer si la resistance est trop forte ?
cordialement
Alain
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[Antoane]

Bonsoir,
Référence du FET ?
Combien consomme le moteur ?
A quel niveau est-ce que ça ne fonctionne pas ? mesure du courant ? Commutation du FET ? ...

Un problème peut être dû au fait que tu n'envoies plus un créneau 0/5V en Vgs sur ton MOS, mais un créneau 0/[5-R*I]V, avec I le courant consommé par le moteur... Si R*I est trop grand, le transistor est mal saturé et ça peut buguer.
Une autre source de problème, mais plus dans la partie mesure du courant, peut venir du fait qu'à chaque commutation, un courant circule entre la gate et la source, donc induit une tension dans la résistance de shunt. Certain drivers sont capables de sortir plusieurs ampères, ce qui peut induire de grosses erreurs de mesure. Probablement pas de problème dans ton cas, si tu utilises ton classique PIC suivit d'une résistance de gate de 100 ohm
Pense aussi à faire un montage bien propre : montage "4fils" autour de la résistance shunt, bon découplage, fils cours.

Il est aussi possible de mettre le schunt dans le fil du 12V et d'utiliser un AOP monté en amplificateur différentiel, ou mieux un composant spécialisé (high side current sensor)

N'hésite pas à augmenter R1.

[vincent66]

Bonsoir Alain,
En général on place bien le shunt entre source et masse, mais d'une valeur bien inférieure (10mOhm p.ex.) et on utilise un ampli op pour avoir une tension image mesurable...
Vincent

[invite03481543]

Bonsoir,

oui c'est une facon de faire tres convenable, du moment que les pertes sont minimes.
Si le shunt a une valeur elevee les pertes Joule seront importantes, il faudra veiller egalement a ne pas atteindre la limite de VG(TH), puisque a la tension de sortie du PIC il faudra retrancher la chute de tension du shunt.
Une valeur acceptable est 0,1V de chute dans le shunt de mesure.
Tu ne precises pas la conso de ton moteur mais tu peux, si le courant est plus eleve, mettre une resistance shunt prevue specifiquement (avec une liaison Kelvin) avec une valeur plus faible comme 100mOhm voir beaucoup moins encore.
Dans ce cas il faudra un AOP pour amplifier la tension image du courant ainsi obtenue, de plus l'AOP a le merite d'avoir une resistance d'entree qui ne perturbera pas le signal mesure.
L'AOP permettra d'obtenir une bonne dynamique de mesure (0-5V) en fonction du courant max.

Autre solution en high side (donc cote positif cette fois) avec par exemple un INA168, ca fonctionne parfaitement toujours avec une resistance shunt qui peut etre tres faible en valeur Ohmique (1mOhm).
L'INA168 (ou son petit frere l'INA138) delivre un courant proportionnel au courant de la branche principal, en fixant une resistance en sortie on obtient Vout=Is*Rs*RL/5K avec Rs la valeur du shunt, RL la resistance fixee en sortie de l'INA168 et Is le courant principal que tu mesures.
On peut descendre tres bas en valeur Ohmique sur ce principe en adjoignant encore un AOP pour amplifier encore plus.

Tu as egalement d'autres solutions non intrusives cette fois, comme par exemple utiliser un capteur Hall ou un capteur magneto resistif.
Pas de pertes par effet Joule mais au prix d'un montage un peu plus complexe (mais pas tant que ca tout de meme).

@+

PS: j'ai ete trop long donc j'arrive apres la bataille... mais bon voila.

[A voir en vidéo sur Futura]

[alainav1]

Bonjour,
merci pour toutes ces precisions j(y vois plus clair .
actuellement la consommation ne depasse pas 1 A .
j'ai commandé un capteur à effet hall pour des intensités superieur ( une application ) ( ACS711 prevu pour 12,5 A maxi )
cordialement
Alain

[alainav1]

Bonjour,
j'ai pas bien compris
montage "4fils" autour de la résistance shunt ?
bon découplage,(capa de 100NF entre chaque fil et la masse je pense ?
fils cours.(ça j'ai compris
cordialement
Alain

[Antoane]

Lorsque tu travailles avec des résistances de faible valeur, la résistance additionnelle des broches du composant et des pistes du circuit imprimé apportent des erreurs qui peuvent être non négligeables.
Il s'agit donc de souder les fils de mesure au plus prêt des broches de la résistance.

Ca existe en tout fait, version luxe : http://www.vishay.com/docs/30217/cpsl.pdf. Le courant passe par deux des broches, la tension est mesurée sur les deux autres.
Autre exemple : http://www.vishay.com/ppg?30135 la partie résistive est en gris. Le courant vient et part par les zones en cuivre, la tension est mesurée entre les deux petits "ergos" situés sur l'avant du composant.
Ca permet d'avoir des tolérances de 1% sur du 0,3mohm... (cf le dessin de PCB suggéré en page 2 : http://www.vishay.com/docs/30132/wsl4026.pdf)

[alainav1]

bonsoir,
message bien reçu merci bien
cordialement
Alain

[Kayato38]

Bonjour,

J'utilise moi aussi ce composant (INA138) pour mesurer un courant constant allant de 0 à 10mA.
Cependant, je n'ai pas réussi à obtenir des résultats satisfaisants.

Je m'explique :

Source de courant : j'utilise un XTR110 qui pilote un transistor (IRF9Z34NPBF)
Application : j'excite un capteur (type sonde PT100) à considérer comme une résistance toute bête.
Alimentation INA138 : +12V de ma carte (issue d'une batterie)

Rshunt = 10 ohms
R1 = 150 Kohms

Pour Is = 10mA, je devrais avoir Vout = (Is*Rs*R1)/5000 = 3V
J'obtiens 2.08V
J'ai essayer plusieurs de couple de résistance différents :
Rs : 100 ohms / 10 ohms // R1 : 10K / 100K / 250K Avec toujours une différence entre la théorie et la pratique.
Ps=je n'ai jamais réussi a dépasser les 3V pour Vout


J'ai vérifier, le XTR110 permet largement de fournir les tensions nécessaires au bornes de Rshunt
Je me demandais si le problème ne pouvais pas venir du fait que j'ai placé ma résistance Rshunt en flottant (car mon capteur se doit d'être relié à la masse pour des aspects CEM)
Si c'est le cas, que pourrais-je faire?
Si la solution semble trop compliqué ou trop longue à mettre en oeuvre, je pense que je vais utiliser un ampli-diff avec le même principe que l'INA138.
Qu'en pensez-vous ? Merci d'avance.

[DAUDET78]

Bonjour Kayato38 et bienvenue sur FUTURA

Qu'en pensez-vous ?

Que si mettais un p'tit schéma de ton montage et un lien WEB sur la datasheet du INA138 ..... ce serait plus compréhensible !

[Kayato38]

Désolé, je suis nouveau et je n'y avait pas pensé.
Bien que ça soit pourtant évident...
Bref

Datasheet INA138 : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina138.pdf

Mon schéma est le même que celui de la première page de la datasheet
Imaginer une source de courant pour Is (j'ai fait mes tests avec le XTR110 mais aussi avec une source de courant labo : même résultats, le problème ne vient pas de là)

[invite03481543]

Attention le routage est très important sur ce type de composant, la liaison kelvin avec le shunt doit être parfaitement symétrique.

[Kayato38]

Si j'ai bien compris,
Rshunt au plus proche de l'INA138
Longueur piste Vin+ = Longueur piste Vin- (Pour relier Rshunt)

C'est ça?

[invite03481543]

As-tu découplé l'alimentation? car sur le schéma simplifié de la doc cela n'est pas fait.
Combien as-tu comme distance entre le capteur de courant et ton shunt?
Si tu avais une vue de ton routage ce serait plus facile de te dire ce qui ne va pas.

[invite03481543]

Si j'ai bien compris,
Rshunt au plus proche de l'INA138
Longueur piste Vin+ = Longueur piste Vin- (Pour relier Rshunt)

C'est ça?

C'est ça et en ayant la même longueur de pistes, et les deux pistes cheminants cote à cote (ne pas laisser de surface libre entre les deux pistes).
Les courants en jeu sont très faibles sur ce circuit.

[Kayato38]

Désolé, je ne suis plus au boulot, je n'ai donc pas accès à mes fichiers.


Oui J'ai découplé mon alim (2,2uF tantale et 100nF céramique)
Pour le moment, j'utilise une résistance sur ma carte (pour simuler mon capteur) donc elle est à disons 3 / 4 cm de ma shunt.
Par contre ensuite, j'aurais un capteur à plusieurs dizaine de mètre (grande manip)
Est-ce que ça implique pas d'INA138 ?

[invite03481543]

2,2µF c'est beaucoup, le courant de fuite est trop important.
100nF c'est suffisant.
L'INA138 doit être au plus prêt du shunt.
Le mieux aurait été d'utiliser l'INA168, de le mettre en high side ( coté positif) et d'alimenter directement l'INA168 avec le + coté shunt.
Ce circuit tolère ce type d'alimentation directe du moment que tu ne dépasses pas la tension max admissible.
Ainsi tu peux faire ta mesure en ayant deux fils, la masse et le Vout.
Il faudra bien relier la masse de retour en étoile pour ne pas renifler des bruits divers (peut-être même blinder ce fil).
@+

[Kayato38]

Merci pour tes conseils, je vais me pencher dessus.
Mais Je pense que je vais essayer d'utiliser une 100ohms en volant et un ampli diff pour comparer les résultats obtenu avec l'INA168.
Encore merci, bonne continuation.

[DAUDET78]

et un ampli diff pour comparer les résultats obtenu avec l'INA168.

Attention au montage avec un ampliOP . Il faut faire attention au mode commun admissible et qu'il soit quasiment "rail to rail" en sortie . c'est bien à cause de ces difficultés que les circuits de mesure de courant "high side" ont été inventés !

[invite03481543]

Merci pour tes conseils, je vais me pencher dessus.
Mais Je pense que je vais essayer d'utiliser une 100ohms en volant et un ampli diff pour comparer les résultats obtenu avec l'INA168.
Encore merci, bonne continuation.

Je ne veux pas vous décourager mais aucune chance de succès en tout cas dans la gamme de courant qui vous intéresse.

[Kayato38]

Peux-tu me proposer des justifications du non fonctionnement de cette méthode?
Je pensais utilisé un AD623 : http://www.analog.com/static/importe...eets/AD623.pdf et réaliser le même montage qu'avec l'INA138.

Je précise que je ne mesure pas un courant dans Rshunt en fonction de la tension en entrée, mais je délivre un courant fixe ajustable et je souhaite pouvoir le connaître en temps réel (pendant mes mesures) sans perturbés ces dernières (donc isolations du circuit de mesure et du voltmètre par l'intermédiaire de mon ampli).
Sur la forme ça semble logique non? A moins effectivement que d'autres problèmes interviennent sans que j'y ai pensé.


PS = Tu peux me tutoyez si tu veux

[DAUDET78]

et réaliser le même montage qu'avec l'INA138.

Tu peux donner le schéma que tu penses faire ?

[Kayato38]

Il n'est pas encore fait, je voulais avoir des avis avant de commencer.
Mais il s'agit du même principe que l'INA138 :

En gros et en principe, ça donne ça :



Je règle mon gain courant/tension avec Rg
Je lis Vout fonction de la différence de potentielle au borne de Rshunt

[Kayato38]

HAHA, et bien j'ai essayer ma technique et ça marche
En effet il fallait faire attention au mode commun, mais mon ampli me permet d'avoir en sortie Vcourant allant de 0V à 5V Pour un courant dans Rshunt allant de 0 à 10mA.
Un ampli de gain 2 tout bête derrière, et j'ai mes 0 / 10V en sortie image du courant dans Rshunt.

Merci de vos conseils et vos avis, bonne continuation.

Voici le schéma plus "rigoureux" (sur Kicad youhou c'est rigoureux ça ^^)

SCH :

[invite03481543]

Si tu veux être totalement rigoureux n'oublie pas de représenter ton découplage de l'alim de l'AD623 ainsi que de U1...