Porte logique
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Porte logique



  1. #1
    Sharp404

    Porte logique


    ------

    Bonjour,
    J'ai besoin pour un montage de réaliser la fonction suivante:

    WP_000018.jpg

    Lorsque ic est non nul, la boite magique se comporte comme un simple fil et permet le passage du courant ia de 1 vers 2.
    Lorsque ic est nul, la boite magique est un interrupteur ouvert.

    Je pense qu'il y a moyen de faire ça avec un transistor mais je n'arrive pas à faire un bon schéma. C est pourquoi j ai besoin de votre aide.

    Merci d'avance

    -----
    Images attachées Images attachées  

  2. #2
    jiherve

    Re : Porte logique

    Bonsoir,
    un devoir ?
    qu'as tu fait jusque là.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  3. #3
    Sharp404

    Re : Porte logique

    Nan, c est un projet personnel. Je voudrais récupérer de l'énergie avec un élément piézoélectrique et la stocker dans un condensateur. Le problème c'est qu'avec ce schéma:

    Nom : WP_000019.jpg
Affichages : 104
Taille : 272,1 Ko

    le condensateur ne se charge jamais. Il faut donc que je coupe la liaison entre le condensateur et la LED lorsque e est non nulle et que je la rétablisse quand e vaut 0.
    Le problème c'est que je ne sais pas comment faire.

  4. #4
    Tropique

    Re : Porte logique

    En résumé, tu veux que la liaison soit coupée tant que le condensateur charge?
    Ce n'est pas la fonction que tu décris.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Sharp404

    Re : Porte logique

    C est exactement ça. J ai voulu changer ça sur la photo mais je n'ai pas trouvé comment éditer le message.
    Donc oui, c est simplement contrôler la liaison entourée, pas la supprimer complètement

  7. #6
    f6exb

    Re : Porte logique

    Bonsoir,
    J'ai l'impression que ton système, c'est comme si tu voulais remplir une passoire avec une petite cuiller. Entre deux remplissages par le système piézo, la led connectée va vider ton condensateur et il ne sera jamais chargé.

  8. #7
    Tropique

    Re : Porte logique

    Citation Envoyé par Sharp404 Voir le message
    C est exactement ça.
    Ce n'est pas très difficile, ça peut se faire en 5 min, bien que je ne sache pas si c'est un service à te rendre: en général, la confrontation à la concrétisation exacte et littérale de ses souhaits est une expérience plutot décevante et négative, la mythologie regorge d'exemples, mais pas de problème, c'est toi qui décides....
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  9. #8
    trebor

    Re : Porte logique

    Bonsoir à tous et je rejoins ce qu'a dit f6exb,
    Un élément piézoélectrique fourni une haute tension continue ( impulsion ), alors pourquoi un pont de diodes ?
    Bonne soirée
    Dernière modification par trebor ; 03/05/2013 à 21h03.
    Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous

  10. #9
    Tropique

    Re : Porte logique

    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Un élément piézoélectrique fourni une haute tension continue ( impulsion )
    Un piézo est intrinsèquement couplé de manière capacitive, il est donc incapable de fournir du DC, et plus fondamentalement il réagit aux variations de la force appliquée, pour espérer du DC il faudrait en plus une augmentation (ou diminution) permanente de la force, ce qui est une impossibilité pratique: il y a toujours une limite d'un côté ou de l'autre, rupture ou force nulle.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  11. #10
    trebor

    Re : Porte logique

    Merci TROPIQUE,
    Si j'ai bien compris, en résumé à la pression sur le piézo, la tension augmente et en relâchant la pression la tension par dans l'autre sens et donc fourni une tension AC ?

    Si la tension fournie par le piézo n'est pas supérieur au seuil des 2 diodes du pont soit +/- 1,5 volts, rien n'en sortira.
    A+
    Dernière modification par trebor ; 03/05/2013 à 21h29.
    Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous

  12. #11
    Tropique

    Re : Porte logique

    Citation Envoyé par trebor Voir le message
    Merci TROPIQUE,
    Si j'ai bien compris, en résumé à la pression sur le piézo, la tension augmente et en relâchant la pression la tension par dans l'autre sens et donc fourni une tension AC ?
    C'est un peu plus compliqué: si on augmente en permanence la force de pression, on aura une tension constante. Dés qu'on arrête d'augmenter (même en gardant la pression), la tension retombe à zéro. Si on relache, la tension s'inverse. Au bout du compte, la tension moyenne sera nulle

    Si la tension fournie par le piézo n'est pas supérieur au seuil des 2 diodes du pont soit +/- 1,5 volts, rien n'en sortira.
    Les piézo pour energy-harvesting fournissent sans difficulté des dizaines ou des centaines de volts, même avec une excitation mécanique réduite, ce n'est pas là qu'est le problème, par contre dans le meilleur des cas on a des microampères en sortie et ça c'est plus gênant. Normalement, il faut des convertisseurs spécialisés et avec une LED en direct derrière ce sera juste bon pour une démo, pas pour une utilisation réelle.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  13. #12
    trebor

    Re : Porte logique

    Merci Tropique pour cette excellente explication et bonne soirée.
    Faire tout pour la paix afin que demain soit meilleur pour tous

  14. #13
    Sharp404

    Re : Porte logique

    Oui c'est ça, en faisant des mesures, j'ai vu que la tension était alternative (d'où le pont de diodes ).

    Pour répondre à f6exb, mon but n'est pas d'allumer continuellement la LED mais simplement le plus longtemps possible avec le minimum d'eau récupérée (je récupère de l'eau de pluie pour stimuler l'élément piézo). Donc ce n'est pas un problème que le condensateur se décharge si on est pas en temps de pluie.

  15. #14
    PA5CAL

    Re : Porte logique

    Bonjour

    Comme l'a rappelé Tropique, le problème n'est pas tant la tension produite, mais le courant moyen qu'on peut en tirer pour charger le condensateur.

    Si les courants de fuite du dispositif comparés au courant produit, il ne sera pas possible de charger correctement le condensateur.

    Il faudra donc certainement de nombreuses cellules piézo travaillant en parallèle pour produire l'énergie nécessaire.

    Pour te donner une idée de l'énergie récupérée à chaque appui sur une cellule, celle-ci est forcément inférieur au travail des forces mécaniques qu'on lui applique, c'est-à-dire le produit de la force par la distance d'écrasement de la cellule. Si la cellule s'écrase de 0,01 mm quand on lui applique 10 N (i.e. 1 kg-force) alors on récupère moins de 0,0001 J. Répété 4 fois par seconde, on aboutit à une puissance inférieure à 0,4 mW... à comparer avec les 10 à 75 mW nécessaires pour allumer une petite led.


    Par ailleurs, l'allumage d'une led durant un temps suffisant pour être visible nécessite un condensateur de grande valeur (ce qui va malheureusement souvent de paire avec un courant de fuite notable). Par exemple, pour alimenter une led de signalisation (≈5 mA) durant environ 1/2 seconde, il faudra prévoir une capacité de l'ordre de 1000 µF.

    L'emploi d'une batterie (dont la tension reste constante durant la décharge), et/ou un convertisseur tension-courant régulé à découpage pour contrôler le courant dans la led, seraient bien plus indiqués pour exploiter le courant issu d'un (gros) générateur piézo.
    Dernière modification par PA5CAL ; 04/05/2013 à 11h03.

  16. #15
    Sharp404

    Re : Porte logique

    Citation Envoyé par Tropique Voir le message
    Ce n'est pas très difficile, ça peut se faire en 5 min, bien que je ne sache pas si c'est un service à te rendre: [...] mais pas de problème, c'est toi qui décides....
    Je ne demande pas de réponse toute faite sans avoir besoin de réfléchir. Je veux comprendre comment ça fonctionne pour après pouvoir me débrouiller tout seul. Je voudrais simplement un conseil de personnes qui s'y connaissent sur les composants à utiliser parce que je ne m'y connait que très peu en électronique. J'avais pensé au transistor mais il se trouve qu'il fait exactement l'inverse de ce que je veux. Je ne vous demande pas de faire le boulot à ma place.

  17. #16
    Sharp404

    Re : Porte logique

    Merci pour ces explications et comparaisons concrètes PA5CAL

    Il y a quelque chose que je ne comprends pas cependant:
    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    le problème n'est pas tant la tension produite, mais le courant moyen qu'on peut en tirer pour charger le condensateur
    pourtant le courant dépend de la résistance du circuit et de la tension appliquée à ces bornes. Donc si j'utilise plusieurs éléments piézoélectriques, je ne devrais pas récupérer plus de courant comme j'aurais une tension plus forte ?

  18. #17
    Tropique

    Re : Porte logique

    Citation Envoyé par Sharp404 Voir le message
    Je ne demande pas de réponse toute faite sans avoir besoin de réfléchir. Je veux comprendre comment ça fonctionne pour après pouvoir me débrouiller tout seul. Je voudrais simplement un conseil de personnes qui s'y connaissent sur les composants à utiliser parce que je ne m'y connait que très peu en électronique.
    Dans ce cas, voici une piste de réflexion (mais souviens-toi de ce que je t'ai dit):

    Nom : PiezoHarv.png
Affichages : 48
Taille : 76,2 Ko
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  19. #18
    PA5CAL

    Re : Porte logique

    Citation Envoyé par Sharp404 Voir le message
    pourtant le courant dépend de la résistance du circuit et de la tension appliquée à ces bornes.
    Dans ce cas de figure, le courant dépend avant tout de l'impédance interne du générateur.

    Même si un générateur arrive à produire 100 V à vide, s'il présente une résistance interne est de 10 MΩ, alors le courant sera forcément limité à 10 µA, que la charge soit un condensateur, une résistance de 100 Ω ou une résistance de 10 kΩ.

    Citation Envoyé par Sharp404 Voir le message
    Donc si j'utilise plusieurs éléments piézoélectriques, je ne devrais pas récupérer plus de courant comme j'aurais une tension plus forte ?
    Le soucis, c'est qu'en ajoutant des éléments afin d'augmenter la tension, on augmente aussi l'impédance interne. En reprenant l'exemple ci-dessus, avec 3 éléments en série on produirait 300 V à vide, mais la résistance interne passerait à 30 MΩ, et au bout du compte on aurait toujours un courant de 10 µA.
    Dernière modification par PA5CAL ; 04/05/2013 à 12h56.

  20. #19
    PA5CAL

    Re : Porte logique

    Il est donc important que le générateur soit adapté (électriquement parlant) à la charge qu'on lui adjoint.

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