Cablage 2 MOSFET N, possible ?

[inviteaa11676b]

Ha oui ok, j'avais déjà vu ce genre de montage mais je n'avais pas pensé à l'utiliser sur chaque ligne...

Donc du coup je peux faire plusieurs mise à feu en parallèle (sous réserve que l'alim puisse fournir l’ampérage adequat, mais ça, pas de soucis)
Je présume que quand tu me disais "100mS max" c'est pour éviter l'échauffement de la résistance ?

Par contre comment dois-je choisir le NPN et les deux résistances de 1K ?
La résistance de gate ne dérange pas pour une commande en 5V ? si jamais j'utilise des mosfet N avec commande en 10V, je peux laisser 1K ou pas ?


Encore merci !
Gégé782.
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[DAUDET78]

Pour les résistances, tu ne changes rien. Pour le NPN, tu mets ce que tu as en petits signaux (2N22222 , BC182 ou autres)

[inviteaa11676b]

Ok merci.

Enfait elles servent à quoi les deux resistance d'1K ? et comment sont-elles calculées, en gros, sans trop rentrer dans les détails ?
Car ça ressemble fort à ce genre de source de courant: http://www.sonelec-musique.com/image...rant_001fa.gif, mais on ne retrouve pas le "même" schéma, notamment par rapport à ces résistances (je suppose qu'il y a une bonne raison).

Merci par avance pour tes explications.
Gégé.

[DAUDET78]

C'est le même esprit !
Résistance de 1K en série avec la base du PNP
Absente chez Sonelec, je préfère la mettre . En cas de pic de courant, la tension aux bornes de la 0,12 peut grimper au dessus de 0,6v le temps que le NPN devienne conducteur et coupe le courant dans la NMOS. La résistance de 1K limite le courant dans la base du transistor (et lui sauve la vie !)

Résistance de 1K en série avec la grille du NMOS
Je ne sais pas qui donne le signal S2, mais si c'est une source de faible impédance, le NPN va la court-circuiter au 0V. La résistance limite ce courant

[inviteaa11676b]

Effectivement, avec ces explications je comprends mieux l'utilité des ces résistances, merci.

S2 sera soit une sortie d'un microcontroleur dans le cas de mosfet compatible TTL, ou d'un driver de mosfet ou d'un transistor dans le cas d'un MOSFET classique avec commande en 10V environ.

J'aimera bien rajouter une petite led en parallèle de la sortie du microcontroleur, en terme de courant, il n'y a pas de contre-indication particulière ? (je peux aussi utiliser des led basse conso pour eviter de tirer trop de jus si besoin)

Une fois de plus, merci.
Gégé782.

[inviteaa11676b]

Bonjour,

Je me permets de faire remonter ce sujet, est-ce que quelqu'un peut me confirmer ou non si je peux brancher en parallèle de S2 (sortie d'un microcontroleur) une led pour visualiser l'état ? (je pose cette question dans le but de savoir si le courant consommé par la led ne va pas dégrader le fonctionnement du mosfet et du montage de régulation)

Merci.
Gégé.

[DAUDET78]

Principe de base : on tire pas de jus d'un µC
Donc tu mets un buffer (ULN2803 , NPN en suiveur)

[DAUDET78]

Une bonne maxime .....

"interface tu utilisera,
sommeil tranquille tu gagnera"

[inviteaa11676b]

Merci pour ta réponse.

Par contre selon la doc de mon microcontroleur, il peut débiter 40mA MAX par sorties, bien entendu il ne faut donc pas travailler à cette limite.

Une led basse consommation, demande 2mA environ (constaté chez Selectronic pour une led rouge avec un Vf de 1.7: lien) donc, est-ce si gênant que ça de rajouter une led ?
Du point de vue µC, même si ce n'est pas une source d'alimentation, je suis d'accord, cela n'est pas gênant de débiter 2mA de plus, si ??


Merci par avance,
Cdlt,
Gégé782.

[DAUDET78]

je suis d'accord, cela n'est pas gênant de débiter 2mA de plus, si ??

Moi, je ne connais pas ton µC (et ne veux pas le connaitre ! ) .
Ton objectif, c'est de fournir du 5V nickel (pas 4V ....) sur le NMOS . Si en sortant 40mA, il garantie toujours 5V en sortie, pourquoi pas ?

Mais, c'est ton montage ! pas le mien ..... tu fais ce que tu veux !

[inviteaa11676b]

oui oui je suis bien d'accord, ne te "fâche" pas

Je voulais juste savoir si ça n'influait pas sur le MOSFET ainsi que la régulation en courant.
Je ferai des tests et je verrai bien ce que ça donne !


Merci.
Gégé782.

[DAUDET78]

Je ferai des tests et je verrai bien ce que ça donne !

C'est la plus mauvaise méthode ! Qui te dit que le µC que tu vas tester est représentatif de son cousin que tu vas acheter dans 6 mois ? est représentatif de son fonctionnement à 0° (feu d’artifice de Noël) ? est représentatif de son fonctionnement à 60° (feu d’artifice du 14/7 avec une journée plein de soleil) ? réponse : rien de rien

Tu te bases sur les valeurs min ou max (la plus défavorable !) de la spécification garantie . ca, c'est du bon design !

[inviteaa11676b]

Effectivement, c'est plus correcte comme méthode....

Je vais remettre tout ça au propre sur mon schéma, regarder les doc constructeur et faire un peu de calcul.


Merci,
Gégé.

[inviteaa11676b]

Bonsoir,

J'ai fais quelques tests aujourd'hui, et après avoir cramé une petite 10ène de mosfet je pense avoir compris le sens de cette phrase:

mais il faut être sur de ne pas dépasser 100ms pour la commande

J'en ai pas mal détruit (involontairement bien entendu) en commandant le mosfet via un simple fil relié au 5V (et non via une petite impulsion venant d'un µC).
La durée de l'état passant était de l'ordre de 3-4 secondes, en général ils partaient assez vite en fumé, (au bout de la deuxième ou troisième répétition de cette impulsion) et le gate du mos n'avait plus aucun effet sur son fonctionnement, il restait tout le temps passant et était plus que brûlant le temps de couper l'alimentation.

Le courant le traversant était de l'ordre de 3A. Courant que le mos devait pouvoir supporter sans problème normalement (IRL540, 33A).
Cependant le montage limiteur de courant réduit la tension de appliquée sur le gate, la Résistance Rdson augmente donc, et le mosfet à beaucoup plus de puissance à dissiper, ce qui conduisait à une destruction rapide du mosfet...

Est-ce que mon analyse est bonne ? La destruction rapide est bien du fait que la tension de gate soit diminuée et que donc Rdson augmente ?

Merci par avance,
Bonne soirée.
Gégé782.

[Tropique]

Le courant le traversant était de l'ordre de 3A. Courant que le mos devait pouvoir supporter sans problème normalement (IRL540, 33A).
Cependant le montage limiteur de courant réduit la tension de appliquée sur le gate, la Résistance Rdson augmente donc, et le mosfet à beaucoup plus de puissance à dissiper, ce qui conduisait à une destruction rapide du mosfet...

Est-ce que mon analyse est bonne ? La destruction rapide est bien du fait que la tension de gate soit diminuée et que donc Rdson augmente ?

Sans vouloir trop te décourager, ton montage est désespérément foireux, et ne fonctionnerait qu'avec quantités de "verrues" diverses pour pallier aux déficiences au fur et à mesure qu'elles se présentent.
Tu as une vue du problème qui est celle de ton domaine, et tu fais des choses qui te sont assez familières pour ne pas perdre pied, mais ce n'est pas une bonne solution: quand des mécaniciens, informaticiens, chimistes ou hydrauliciens tentent de faire de l'électronique, le résultat est en général assez ... moyen.

Il faut aborder le problème d'une manière électronique, et plus structurée: tu as d'une part un système de mise à feu, et d'autre part un système de test.
Les deux doivent pouvoir fonctionner indépendamment sans se gêner, voire même concurremment: ce n'est pas très difficile.
Il suffit que le testeur tolère toutes les conditions d'entrée qu'il peut être amené à subir, c'est donc une question de protection.
Et pour des raisons de sécurité, il faut également qu'aucun défaut sur le testeur ne puisse provoquer de mise à feu accidentelle, ce qui cadre d'ailleurs bien avec l'exigence précédente.
A partir de là, les choses deviennent beaucoup plus simples, et il n'est plus nécessaire de prévoir des bennes de MOS à cramer (sans garantie que cela fonctionne à l'heure H du jour J)

En résumé: refais un cahier des charges non orienté, et on verra quelles sont les meilleures solutions

[inviteaa11676b]

Merci pour ta réponse Tropique.

A quel niveau le schéma est-t-il "désespérément foireux" ? au niveau de la limitation de courant grâce au transistor type 2n2222 ?

Pour les tests effectués aujourd'hui, j'ai juste travaillé sur la partie mise à feu et notamment la partie limitation du courant.
Je n'ai pas touché à la partie de test, ni utilisé de relais. Juste une grosse résistance d'1 ohm pour simuler l'infla +un (des...) mosfet + transistor + les résistances adequat.


Gégé782.

--- EDIT ----

Je viens de voir ton edit, je refais ça au propre et je poste ça.
Merci.

[Tropique]

Ce qui est important est de bien définir: excitation et retours de signaux (masse). Communs (de préférence), ou séparés, nature de l'excitation dans un cas comme dans l'autre, séquençage, retours (entrées): switchées, permanentes (préférable).
Bref, il faut établir une architecture du système, et un protocole ... et être prêt à en changer si nécessaire et s'il n'y a pas de contrainte "dure".
Le but est d'arriver à quelque chose d'aussi simple, rationnel et fiable que possible, sans avoir besoin de faire appel à des "miracles" technologiques (oui, on sait tout faire actuellement, ce qui ne veut pas dire que ce soit une bonne idée de le faire).

[inviteaa11676b]

Voici le cahier des charge concernant la partie puissance / test:

Source d'alimentation du récepteur:
1 -Interne: 2 batterie au plomb de 12V en série, soit 24Volts DC: puissance + tests des lignes + alimentation des composants

2 -Possibilité, pour la partie puissance, d'utiliser une batterie externe via des borniers pour utiliser un plus grand Voltage dans le cas de grandes longueurs de ligne pyrotechnique.
Tension de cette batterie externe: aux alentour de 45V. Selon les composants qu'il y aura derrière s'il était possible de supporter jusqu'à 63Volts voir 90V ça serait un plus, mais donc ce n'est pas primordial du tout.
(Ça permettrai à mon récepteur d'être compatible avec la tension maximale généralement rencontrée dans le milieu pyro, mais ça reste un "plus".)


Pour ce qui est des courants:
1- Pour la partie test, il doit se situer autour de 10-20mA

2- Pour la partie puissance, il faudrait pouvoir le limiter à 3A dans chaque ligne. (que l'ont utilise batterie interne ou externe).
Pourquoi 3A ? Le courant recommandé pour mettre feu à un infla dans un délai raisonnable est de 1A. 3A permet d'avoir un meilleur temps de réponse encore.
Et si je veux pouvoir tirer plusieurs lignes en parallèle (dans le cas de "rafale", avec un décalage de quelques millisecondes entre chaque départ), je dois avoir cette limitation de courant dans chaque ligne pour assurer le départ des autres lignes en // en cas de court circuit d'une ligne.

Temps pendant lequel le courant passera dans une ligne: 100mS, 50mS dans le cas de rafales pour ne pas avoir trop de lignes en //

(si besoin, il est possible de réduire un peu ces 3A, idem pour les lignes en // si jamais il n'y VRAIMENT aucun moyen simple et fiable de limiter ce courant dans chaque ligne, je peux revoir mon cahier des charge sur ce point et n'autoriser qu'une ligne à la fois, mais bon...)


Fonctionnement:
- Un inter d'alimentation, ainsi qu'un inter à clé pour empêcher la mise à feu.
Si l'inter à clé pouvait être placé dans un endroit de faible puissance ça m'arrangerai car ça m'éviterai d'acheter un gros télémeca qui n'est pas donné.
Mais si ce n'est pas possible de faire autrement, tampis.

- On dois pouvoir effectuer le test des lignes sans avoir besoin de la clé (un LCD + des poussons seront sur le récepteur pour permettre de faire un test directement depuis le récepteur)

- A distance, depuis l’émetteur/la console de tir, je dois pouvoir aussi bien lancer/relancer un test de ligne, que passer en mode tir. (une fois que j'ai commencé à tirer, ce n'est plus utile de pouvoir tester les lignes)

- Mode test: une ligne à la fois, je voulais pouvoir mesurer la résistance de la ligne via une entrée ADC du µC, mais si ça s'avère trop compliqué, ça sera un opto, avec la diode émettrice en série avec la ligne, et l'autre coté relié au +5Vdc et à une entrée du µC: boucle fermée: +5Vdc sur l'entrée du micro sinon 0V.
On ne peut plus détecter une ligne trop grosse pour une batterie donné, mais bon, si ça permet de grandement simplifier les choses pourquoi pas ...

Et comme le disait Tropique, quelque-chose de fiable, simple et je rajouterai à prix raisonnable surtout.
Le récepteur sera composé d'environ 30 lignes, histoire de vous donner une idée, j'entends par là que si on arrive à trouver un système pour limiter le courant dans une ligne, il ne faut pas oublier de faire x30 pour le prix, la place etc.


Si vous avez besoin d'infos/explications supplémentaires, pas de problèmes !


Merci,
Gégé.

[Tropique]

Voici quelques idées, pouvant être adaptées si nécessaire.

Le principe est de mettre un minimum de choses en high-side. La clé de verrouillage de mise à feu doit impérativement rester un interrupteur physique pour des raisons de sécurité: un MOS ou autre peut foirer, invariablement en court-circuit.
D'abord avec une seule alim test + tir. Le test se fait de manière séquentielle en activant chaque sortie et en regardant l'état de l'opto. Il faudrait éventuellement prévoir un retour de la clé, pour ne pouvoir lancer le test que si on est bien en mode test.
La mesure est un simple test de continuité, faire une mesure de résistance compliquerait beaucoup les choses et ferait exploser le prix. Eventuellement, il y aurait encore moyen de faire simplement un système à seuils.
Tir1.png

On peut facilement adopter deux alims différentes:
Tir2.png

On pourrait découpler chaque ligne pour faire des tests parallèle par exemple, mais je ne vois pas trop l'intérêt:
Tir3.png

Les principes qui sont à respecter en tous cas est de mettre un minimum d'éléments actifs sur le chemin du courant, et surtout pas dans les communs, et ne pas se fier à l'électronique pure pour la sécurité: un micro peut se planter, un MOS peut fondre, etc Je crois que tu l'as déjà découvert par toi même....

[inviteaa11676b]

Merci pour ta réponse,

Pour l'inter de sécurité, je comptai bien entendu utiliser une protection physique: un inter à clé.

Pour le test de ligne, ligne par ligne ça me convient très bien, c'est ce sur quoi j'étais partis.
Par contre comme je disais dans mes posts précédents, je dois pouvoir à distance (depuis la table de tir principale) choisir entre test de ligne ou mode tir pour un récepteur.
D'où l'idée d'utiliser un relais (tout en gardant un inter à clé pour la protection, bien entendu !).

Petites questions pour la partie test:
- A quoi sert R13 ? car il y a bien R14 qui permet de limiter le courant dans la ligne et donc dans la led de l'opto.
- Même question pour D1, à quoi sert t-elle ? je présume que c'est une diode de protection, mais de quoi...
- D2 sert à protéger des retours de courants en mode tir, de la part de V2, c'est bien ça ?



Pour la partie limitation de courant:
- BC337 ou 2n2222 ça a une importance ?
- Pour les résistances R11 R12, résistances du gate et de bases, je met 4k7 et 100, ou 1K pour les deux comme sur mon ancien schéma ?


En fonction des réponses à ce post, je retaperai un peu le schéma et je posterai tout ça.
Gégé.

[Tropique]

Petites questions pour la partie test:
- A quoi sert R13 ? car il y a bien R14 qui permet de limiter le courant dans la ligne et donc dans la led de l'opto.

R13 sert à définir le courant de mesure et à dériver la somme des courants de fuite qui pourrait générer une fausse indication. Cela augmente aussi l'immunité au bruit.

- Même question pour D1, à quoi sert t-elle ? je présume que c'est une diode de protection, mais de quoi...

D1 évite d'appliquer des tensions inverses à l'opto. Dès qu'il y a une certaine longueur de cablage, c'est une sage précaution.

- D2 sert à protéger des retours de courants en mode tir, de la part de V2, c'est bien ça ?

oui

Pour la partie limitation de courant:
- BC337 ou 2n2222 ça a une importance ?

Pas beaucoup. Il vaut quand même mieux un BC337, plus lent, pour améliorer la stabilité.

- Pour les résistances R11 R12, résistances du gate et de bases, je met 4k7 et 100, ou 1K pour les deux comme sur mon ancien schéma ?

Ce n'est pas critique

[inviteaa11676b]

Ok pour les explications, merci.

Pour la diode de protection de l'opto (D1), apparemment la 1N814 est une diode rapide, une 1N4001/7 fait l'affaire ou il faut forcément une diode rapide ?

Par contre je n'ai pas trop compris pour R13...
Je pensais que le courant était limité par R14 : +Alim -> D2 -> R14 -> opto -> la ligne testée > mosfet > -Alim, paf, la boucle est bouclée, l'opto est passant.

Pourrais-tu m'expliquer stp un peu plus cette R13/14 et ces courants de fuites/immunité au bruit ? (j'aime bien comprendre le pourquoi du comment, plutôt que de mettre bêtement cette résistance parce-que quelqu'un me la dit )


Gégé782.

[Tropique]

Ok pour les explications, merci.

Pour la diode de protection de l'opto (D1), apparemment la 1N814 est une diode rapide, une 1N4001/7 fait l'affaire ou il faut forcément une diode rapide ?

Aucune importance

Par contre je n'ai pas trop compris pour R13...
Je pensais que le courant était limité par R14 : +Alim -> D2 -> R14 -> opto -> la ligne testée > mosfet > -Alim, paf, la boucle est bouclée, l'opto est passant.

Le courant est bien limité par R14. R13 sert à autre chose, elle évite que les courants de fuite, du cablage, ou d'une amorce ayant un faux contact ne fassent réagir à tort l'opto: ils sont spécifiés avec un taux de transfert mini garanti, par contre le maximum peut être beaucoup plus élevé, et si tu le calcules pour être sur qu'il réagisse à 5mA au plus, il va en pratique régir à quelques centaines de µA ou même moins, il faut le borner dans ce sens là aussi pour éviter les effets parasites

[inviteaa11676b]

Hmmm ok, j'ai un peu de mal avec cette R13, mais je pense comprendre en gros le principe:
le peu de courant de fuite passe par R13 et non R14, donc ne traverse pas l'opto et évite les loupé.
Il faut un plus gros courant pour que ça passe par R14 et donc l'opto. ("Gros" courant obtenu en ayant un boucle via une ligne rejoignant la masse).

Par contre comment calcule-t'on cette R13 ? d’après ce que je vois on dirais qu'elle fait environ 1/2 x R14 ?

Bon j'avoue avoir un peu de mal avec ça... ça porte un nom ce "montage" avec R13 ? histoire que je me renseigne un peu plus et comprenne un peu mieux avec des exemples etc.


Merci,
Gégé.

[inviteaa11676b]

Je me permets de remonter mon topic.
Mon raisonnement dans le précédent post est-il correcte ?
R13 = 1/2 x R14 ?

Existe-t-il des infos sur ce "phénomène" sur internet, pour que je puisse me documenter un peu ?


Merci,
Gégé.

[Tropique]

Par contre comment calcule-t'on cette R13 ? d’après ce que je vois on dirais qu'elle fait environ 1/2 x R14 ?

Bon j'avoue avoir un peu de mal avec ça... ça porte un nom ce "montage" avec R13 ? histoire que je me renseigne un peu plus et comprenne un peu mieux avec des exemples etc.

Ca n'a pas de "nom officiel", ça ne se calcule pas de manière uniforme, c'est juste une bonne pratique à adapter en fonction des circonstances

Existe-t-il des infos sur ce "phénomène" sur internet, pour que je puisse me documenter un peu ?
.

Non, il n'y a pas d'infos sur ce non-phénomène, je crois que tu y attaches beaucoup plus d'importance que ça n'en a

[inviteaa11676b]

Effectivement, possible que je me pose un peu trop de question, mais c’était pour vraiment bien comprendre le principe.

Mais il y a bien une "règle" pour calculer R13, non ? car si je suis amené à changer le courant/tension j'aimerai pouvoir choisir la bonne résistance sans devoir vous demander de l'aide à chaque fois

Gégé.

[Tropique]

Il faut estimer la totalité des courants de fuite possibles, plus les perturbations et calculer la résistance qui permettra à l'opto de rester bloqué dans ces conditions, sans dériver un courant excessif pour ne pas compromettre la détection dans le worst-case

[inviteaa11676b]

Ok, je te remercie.


Gégé.

[inviteaa11676b]

Bonjour,

J'ai enfin pu refaire quelques tests concernant la partie puissance avec les MOSFET.
Avec un temps à l’état passant de seulement 100mS, plus de soucis, plus aucun MOSFET n'a brulé.

Par contre à l'aide d'un oscliloscope (ainsi qu'un multimètre - classique, bas de gamme), j'ai mesuré la tension appliquée sur le gate du MOSFET et j'ai rencontré un petit phénomène que je ne m'explique pas....
Si je ne branche pas d'inflammateur (enfin plusieurs résistances de puissance en série pour les simuler, soit entre 2 et 6 ohm au total selon les tests), et que j'applique la tension de commande sur le gate, je mesure environ 5.05V sur le gate, soit ma tension de commande à vide.
Par contre si je branche ma série de résistances, et que donc un courant d'environ 2A traverse le MOSFET, la tension mesurée sur le gate augmente légèrement: environ 5.10/5.12V mesurée pour une tension de 5.05V si pas de courant traversant le mos.

Est-ce normal ? d'où cela peut bien venir ?
Et surtout, à terme ça ne peut pas être destructeur pour la sortie de mon microcontroleur ?

Merci par avance,
Gégé782.