dimensionnement de la puissance d'une résistance

[invitea3277f60]

Bonjour,

J'utilise une résistance pour détecter un court circuit avec un PIC ...

Théoriquement je devrais utiliser une résistance de 5 watts ou 5 résistances d'un watt en parallèle ...

En cas d'intensité trop élevée (court circuit en particulier) le PIC coupe le courant en moins de 10 ms...

Tout ça, c'est testé et ça marche

Maintenant j'aimerais faire un circuit très compact et je me pose la question de savoir si je peux dimensionner la résistance pour le régime normale (un 1/2 W suffit largement) et espérer qu'elle résistera 10 ms en cas de court circuit sans fumer ...

Qu'en pensez vous?

Merci d'avance

Bonne soirée
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[jiherve]

Bonsoir,
Quelle est la valeur de la résistance?
En règle générale ne jamais parier sur le fonctionnement sans faille d'un montage électronique, déformation professionnelle sans doute, je ne prend jamais aucun risque pour gagner un chouilla.
JR

[invitea3277f60]

Bonsoir,

Merci pour la réponse ..
La résistance fait 0,5 ohm

En fait je me rends compte que sans une explication plus longue il est difficile de juger ....

Le PIC commande des transistors de puissance qui pourraient accidentellement être mis en court circuit par un utilisateur peu doué ...

Mais les transistors de puissance ne sont commandés que de temps en temps par des impulsions qui ne durent que 300 ms ... donc s'il y a court circuit ce n'est que pour 300ms.

Donc je me suis déjà posé la question de savoir si une protection contre les courts circuits était utile; les transistors sont très largement dimensionnés (BD679 donné pour 4A alors que 1A suffirait amplement) et sont peut-être capables de supporter un court circuit pendant 300 ms; mais je sais qu'un transistor dégage vite ...

Mais comme mon PIC dispose encore d'une entrée analogique, je me suis dit qu'en mettant une simple résistance de faible valeur entre la masse et les émetteurs des transistors je pouvais mesurer le courant qui passe dans les transistors et que cela me faisait une protection simple, peu encombrante et bon marché.

Le hic est que 5 résistances de 1W en // ou une grosse résistance prennent un peu de place et ça ça me gêne ..

Bonne soirée

[vincent66]

Bonsoir
Tu ferais mieux d'utiliser un 10 mOhm et un aop...

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite01fb7c33]

Il faut rechercher la data sheet de la résistance, les courbes de surcharge doivent y figurer.
Il existe plusieurs technologies de résistances, certaines sont prévues spécialement pour les surcharges.
Les poudres compactées qui dissipent en mode adiabatique peuvent supporter des milliers de fois la puissance nominale pendant des temps assez court (Centaine de µs)

[invitea3c675f3]

Tu peux faire une mesure de la puissance instantanée que peut supporter une résistance avec un monostable qui commande un relais (ou MOSFET) et une alim variable, et appliquer un coefficient de sécurité après une mesure statistique.

Je crois que les résistances carbones sont les plus solides pour ça, je ne serais pas surpris qu’une résistance de 1/16W tienne le coup.

De toute façon, au pire, la résistance va fuser.

[invitea3277f60]

Merci à tous ...

De toute façon comme dit Louloute/QC le pire est de voir la résistance fumer ... donc je vais essayer ...

Merci encore
Bonne soirée

[invitea3277f60]

Bonsoir
Tu ferais mieux d'utiliser un 10 mOhm et un aop...

Je veux un truc compact donc pas question d'y rajouter un aop ... le PIC fait déjà partie du montage pour effectuer d'autres tâches, donc avec ma méthode je ne fais que rajouter une résistance sur une entrée libre, la seule qui reste d'ailleurs ! et quelques lignes de code pour que le PIC joue le rôle d'un disjoncteur ... je peux aussi réduire le temps de réaction, je pense pouvoir descendre en dessous de la milliseconde.

Bonne soirée

[invite01fb7c33]

La résistance que tu utilises à forcément une référence constructeur et donc une data sheet qui décrit les caractéristiques de cette famille de résistance (Tolérance, dérive thermique, dérive dans le temps, plage de température, dérating, surcharge, tension max d'utilisation, bruit de fond, courbe de brasure etc)

Si le pic est directement aux bornes de la résistance, il est protégé comment?
Exemples de défauts:
La résistance se coupe suite à un défaut de soudure ou une surcharge.
La charge à un défaut et passe en court-circuit.

Dans tous ces cas, la tension présentée au PIC est la tension d'alimentation de la charge. même pendant 10ns, ce sera fatal.

[invitea3c675f3]

La résistance que tu utilises à forcément une référence constructeur et donc une data sheet qui décrit les caractéristiques de cette famille de résistance (Tolérance, dérive thermique, dérive dans le temps, plage de température, dérating, surcharge, tension max d'utilisation, bruit de fond, courbe de brasure etc).

Et tu trouves ça où ?
Par curiosité, j’ai fait une petite recherche chez Bourns sur un shunt :

http://www.bourns.com/data/global/pdfs/CRA.pdf

Ils disent seulement ‘surcharge temporaire : 5 x puissances nominale pendant 5s’.

On peut tenter d’extrapoler à partir de ça :

10 Po pour 2,5s
20 Po pour 1s
40 Po pour 0,5s
80 Po pour 0,2s
…
1000 Po pour 10ms

[jiherve]

Bonjour,
0.5 ohm/2W :http://docs-europe.electrocomponents...6b81096b90.pdf
JR

[invitee5da1686]

salut

pourquoi pas rajouter un fusible thermique fusible réarmable, on est protégé même si le pic 'bug'

[invite01fb7c33]

5p nominal pendant 5s n'est pas si simple à extrapoler.
En fait on peut extrapoler sans trop de risque jusqu'à la seconde, car sur ces temps assez long, les calories ont le temps de se propager dans le corps et les connexions de la résistance. Pour les temps plus courts la dissipation est adiabatique, et uniquement dans l'élément résistif.
Très peu de résistances sont spécifiées pour des temps très courts, sauf certaines technologies dédiées à ça. Je ferai quelles cherche ce soir.
Faute d'informations (Et suite à des problèmes) ou je devais faire passer des impulsions 100µs 1kA dans des résistances de 10ohms, j'ai procédé comme suit:
Débobinage de la résistance (sfernice) mesure du poids du fils résistant. Evaluation de la chaleur spécifique et recherche de l'énergie en joule qui permet de ne pas dépasser le point de fusion. Ca m'a permis de sélectionner une résistance qui structurellement pouvait supporter le choc thermique.

[invite01fb7c33]

Exemples de résistance pour charge impulsionnelle
http://www.hvrint.com/srsurge.htm
Elles absorbent l'énergie (On parle de J, plus de W) en mode adiabatique dans toute leur masse, d'ou la forme.

[invite01fb7c33]

Chez Farnell
http://www.ohmite.com/cat/res_a.pdf

[Qristoff]

Salut,
il faut déjà dimensionner ta résistance shunt pour le régime permanent, tu parles de 1A, c'est ça ? en 0,5 ohm.
En prenant deux résistances CRW-1210 1 ohm/0,5W en parallèle, ça te fait une marge de 50% sur le courant permanent.
En prenant l'hypothèse que ton pic coupe les transistors en 1ms (ce qui est déjà beaucoup !), et en regardant la datasheet des CRW, elles tolèrent, suivant le graphique "single pulse" une quinzaine de watts pendant 1ms, soit un courant de 3,87A par résistance. Comme tu as deux résistances en parallèle, cela fait 7,75A total acceptable.
Si tu mets ton seuil de détection à 5A, soit 2,5V en entrée du pic (entrée ADC ou mieux entrée comparateur). Ne pas oublier de mettre une résistance série en entrée du pic en cas de casse du shunt.

[bobflux]

La seule question pertinente est celle de l'énergie maximum que va encaisser le transistor en cas de court-circuit.

Comme il s'agit d'un événement rapide, la puissance n'est pas importante. Un MOS dans un boîtier de 5mm en CMS peut encaisser 1500 watts pendant 1 µs... ça ne fait que 1.5 mJ...

Mettons qu'on a:

- une alimentation, dont on connaît l'intensité max en court-circuit (par exemple un bloc-prise à découpage limité à 1A)
- des condensateurs en sortie, dont on connaît la valeur et l'ESR.
- un transistor de commutation
- on connaît la résistance et l'inductance du circuit condensateur - transistor - sortie
- et au bout, un court-circuit

Quand il y a court-circuit,

1- Le courant augmente en fonction de la tension et de l'inductance du circuit (dI/dt = V/L).
2- Si on attend assez longtemps il va plafonner à V/R en fonction des résistances du circuit, ESR des condensateurs, etc.
3- Ensuite le condensateur se décharge et l'alim entre en limitation de courant (ou crame).

L'énergie est dissipée dans les éléments en fonction de leur résistance.

1) Si on a une alim normalement constituée, avec une limitation de courant, et pas de condensateurs en sortie, ou peu de capacité et avec une grosse ESR, alors le boulot est facile :

Alim 12V 1A => au pire du pire le transistor dissipera 12W => voir "transient thermal impedance" dans la datasheet, si on déclenche très lentement (mettons 10 à 100ms), c'est bon.
Solution : on met un polyswitch, ou un contrôle software.

2) La même, avec 4700 µF de condensateur de haute qualité (ESR 10mOhm) et des connections courtes (0.5µH)
L'intensité atteint 250A après seulement 10 µs : le transistor est mis en orbite instantanément.

Solution : on met un contrôle hard : comparateur et driver de MOSFET compétent, ça coupe le courant en 1µs.

Le choix de la résistance, on le fait après.