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Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?



  1. #1
    nono001

    Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?


    ------

    Bonjour,
    .
    J'ai un pont en H en MOS (2 x IRF9530N et 2 x IRF530N) pour piloter un petit moteur 12V DC / 200mA max en charge.
    .
    Commande marche avant / arrière OK, mais je voudrais ne pas avoir de frein magnétique.
    C'est à dire que le moteur s'arrête naturellement, sans blocage lorsque je coupe le signal logique de commande (mais pas l'alim).
    .
    Si une bonne âme (que je remercie d'avance) peut me donner une solution...

    -----

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonjour nono001 et bienvenue sur FUTURA
    Citation Envoyé par nono001 Voir le message
    J'ai un pont en H en MOS (2 x IRF9530N et 2 x IRF530N) pour piloter un petit moteur 12V DC / 200mA max en charge.
    Sans le schéma de ton pont en H .......
    J'aime pas le Grec

  4. #3
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    au plus simple :
    Pièce jointe 261575
    pont H.png
    Dernière modification par nono001 ; 28/10/2014 à 17h47.

  5. #4
    DAUDET78

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Citation Envoyé par nono001 Voir le message
    au plus simple :
    reposte ta pièce jointe, elle passera pas .
    J'aime pas le Grec

  6. #5
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    alors en pièce jointe, vue qu'en image dans texte ne passe pas (snif)...
    Désolé et merci
    Images attachées Images attachées

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    jiherve

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonsoir,
    pourquoi faut il que ce montage pourri revienne encore ?
    Il y a possibilité de conduction simultanée des deux MOS , c'est moins grave qu'avec des bipolaires mais c'est tout de même pas très bon.
    avec un frein il faudrait une paire de commande en diagonale, sans frein il faut 4 commandes separées, il restera cependant les diodes de structure des MOS.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  10. #7
    Qristoff

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Clairement, pour ne plus avoir de frein magnétique, les deux ponts doivent être ouverts, ce que tu ne peux pas faire avec ce montage car les commandes sont inversées par construction entre le mos du haut et celui du bas.
    Il faut changer de schéma.
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  11. #8
    DAUDET78

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Citation Envoyé par nono001 Voir le message
    au plus simple :
    Et tu appelles ça un pont en H ! Moi, j'appelle ça un schéma avec 2 NMOS et 2 PMOS ....
    Tu as chopé cette cochonnerie sur le WEB, ce n'est pas la première fois qu'elle ressort .
    Utilise un L298 (par exemple)
    Voir réponse #16 et #20 http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post4992969
    J'aime pas le Grec

  12. #9
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Merci à tous pour vos réponses...
    OK : je tente avec un L298 ou équivalent et mets ce schéma aux oubliettes...
    Je clôturerai le topic si "happy end".

  13. #10
    Zenertransil

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonjour,

    Plusieurs choses me viennent à l'esprit : les signaux 1A/1B, ce sont bien des niveaux 0/12V, hein? Rassure moi! Quant au frein électromagnétique, il y en a bien un, implicitement, et il est très mauvais (sur une grosse machine, c'est un carnage!).

    Imagine que tu alimentes le moteur dans le sens direct : 1B est à 0V, donc Q2 passant Q1 bloqué, et 1A est à 12V, donc Q4 passant Q5 bloqué. Tu veux arrêter le moteur : tu pars du principe que ce qui compte, c'est la différence de potentiel entre ses deux bornes, donc tu mets les deux bornes au même potentiel. Disons que tu passes 1B à 12V (tu pourrais passer 1A à 0V, ça ne change absolument rien dans le principe).

    Tu te retrouves donc avec Q1 Q4 potentiellement passants, Q2 Q5 bloqués. Évidemment, les deux ne peuvent pas conduire en même temps : le courant ne peut les traverser que dans un sens, or ces deux sens sont opposés! Mais ce qui n'apparaît pas sur ton schéma, ce sont les diodes dites de "body" présentes naturellement sur les MOSFETS : elles permettent au courant de passer dans "l'autre sens", justement. Considérons deux cas : le premier, la charge est purement passive, une résistance par exemple. Quand tu effectues ceci, la tension aux bornes de la résistance devient instantanément nulle et tout se passe comme si elle avait été "débranchée", il n'y a aucun effet indésirable.

    Maintenant, avec un moteur. Je néglige l'inductance. Tu sais que la tension aux bornes d'un moteur à courant continu a deux composantes : E, la force électromotrice, qui est proportionnelle à la vitesse, et RI, résistance du bobinage que multiplie le courant qui le traverse, une chute de tension inévitable. Comme tout à l'heure, tu commandes une mise "hors tension", et tu passes 1A et 1B à 1. Que se passe-t-il? Tu imposes alors une tension presque nulle. Mais on a dit que la tension était liée à la vitesse! Donc qui dit tension aux bornes nulle, dit vitesse nulle pour que tout se passe bien. Évidemment, ce n'est pas le cas : l'inertie aidant, la vitesse n'a en fait presque pas changé entre le temps où tu as arrêté d'envoyer du 12V et le moment présent.

    Donc E ne bouge pas, pour l'instant... Ce qui fait que tu imposes E+RI=0, c'est à dire I=E/R. Sur des machines de bonne puissance, le courant peut prendre une valeur titanesque, tu court-circuites l'induit! Un courant, dans une machine à courant continu, c'est un couple. Ce couple est décélérateur, donc la vitesse va diminuer et le rotor va finir par s'arrêter. Mais bonjour la douceur! C'est aussi délicat que si un frein mécanique bloquait d'un seul coup l'arbre moteur!


    -------------------------------


    C'est un fonctionnement très vilain, tu l'as compris, mais qu'on ne peut pas éviter (à ma connaissance) avec un pont aussi simple... En petite puissance on s'en accomode souvent, c'est évidemment dans ce cas que tu te trouves, mais j'en fais quand même la critique pour ta curiosité. En fait, il y a principalement deux inconvénients :

    1) On ne peut pas doser le freinage : c'est puissance maximale tout le temps. Ca secoue! -> Risque de rupture de l'arbre de transmission, de casse au niveau de la mécanique en général, et de gens qui se retrouve la gu..le par terre si c'est une rame de métro!
    2) Toute l'énergie emmagasinée par la charge mécanique, c'est à dire son énergie cinétique, est perdue. Et ce n'est pas tout : elle est perdue à l'endroit où elle gêne le plus : dissipée dans le moteur lui-même! Il y a de quoi la cramer si ça dure longtemps et/ou que ça se répète souvent...


    -------------------------------


    Donc la commande réellement utilisée pour freiner est bien plus élaborée, elle permet de doser, et surtout de renvoyer l'énergie à l'alimentation du pont, batterie ou condensateur par exemple (en vue de la renvoyer sur le réseau ou de la dissiper dans des résistances de freinage).

    Dans ton cas, la seule solution pour t'affranchir de tout freinage (ou presque, pour les pinailleurs, il y a toujours la restitution inductive en début de décélération), c'est de commander les transistors séparément! Pour arrêter le moteur, au lieu d'alimenter les deux du haut ou les deux du bas, tu coupes TOUT, et tu bloques les quatre transistors! Là, tu auras une roue libre...


    Bonne soirée,
    Choisis un travail que tu aimes, et tu n'auras pas à travailler un seul jour de ta vie

  14. #11
    Zenertransil

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    On m'a monstrueusement grillé, mais à ma décharge, j'ai été plus loquace!
    Choisis un travail que tu aimes, et tu n'auras pas à travailler un seul jour de ta vie

  15. #12
    DAUDET78

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Citation Envoyé par Zenertransil Voir le message
    On m'a monstrueusement grillé, mais à ma décharge, j'ai été plus loquace!
    Sur un schéma aussi pourri , je penserais même que ton éloge funèbre est trop long .....
    J'aime pas le Grec

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  17. #13
    Qristoff

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Citation Envoyé par nono001 Voir le message
    Merci à tous pour vos réponses...
    OK : je tente avec un L298 ou équivalent et mets ce schéma aux oubliettes...
    Je clôturerai le topic si "happy end".
    Après tout dépends de la manière de commander ton circuit, on ne voit qu'un bout... quelle fonction ou circuit gère le pont ? quelques petites modifs peuvent suffirent.
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  18. #14
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Respect à ZenerTransil pour ce court, merci.
    Je suis d'accord sur ce freinage brutal qui peut tout faire casser en transmission, d'où ma volonté de le supprimer avant de visser...
    .
    Pour en dire plus sur mon bricolage :
    J'ai une tempo entre les commutations de sens moteur, en partant d'un seul signal logique (avec un inverseur entre sens droite et gauche).
    En clair :
    signal de commande à 1 (oui, commute 0/12V avec des NOR mos 4001) / tempo / rotation moteur droite / arrêt moteur quand commande passe à 0
    signal de commande passé à 0, inverseur logique => 1 sur seconde porte du 4001 / tempo / rotation moteur gauche / arrêt moteur quand commande passe à 1
    etc...
    En amont : coupure alim, simplement, pour arrêter le cycle.
    Je réinvente l’essuie-glace en quelque sorte.
    .
    Pour commander les 4 transistors... hmmm
    => donc je dois me lancer dans le compliqué pour gérer ça (ça ne me gène pas, mais bon : un peu fainéant et pas trop d'info à cet instant).
    .
    Ouvert à proposition, évidemment.
    Merci

  19. #15
    Qristoff

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    On aurait besoin du schéma, même si c'est à base de µC.
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  20. #16
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    J'en suis à la maquette sur "planche a clou".
    Bon, je gribouille ça rapide en Kicad et je poste demain...

  21. #17
    jiherve

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Re,
    à noter qu'il est possible de generer toutes ces commandes avec un petit µC bien conçu.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  22. #18
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    oui, jiHerve, un petit uC peu faire, sauf que j'ai rien pour.
    Ce sera la solution finale si peut rien faire en composants "classiques".
    Mais merci pour la remarque...
    .
    Bon, schéma rapide là :
    essuiglace.jpg

    Connecteur en bout pour brancher le moteur, qui tournera donc un coup a droite / tempo / un coup a gauche.

    Ca inspire ?...

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  24. #19
    Antoane

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonjour,
    Un détail :
    Citation Envoyé par Zenertransil Voir le message
    Tu te retrouves donc avec Q1 Q4 potentiellement passants, Q2 Q5 bloqués. Évidemment, les deux ne peuvent pas conduire en même temps : le courant ne peut les traverser que dans un sens, or ces deux sens sont opposés! Mais ce qui n'apparaît pas sur ton schéma, ce sont les diodes dites de "body" présentes naturellement sur les MOSFETS : elles permettent au courant de passer dans "l'autre sens", justement.
    Si si, le mosfet est un composant symétrique et le courant peut circuler dans le canal du drain vers la source ou de la source vers le drain.
    C'est notamment utilisé pour faire du redressement sans pertes : http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/436412f.pdf
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  25. #20
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    J'ai donc essayé avec un L298 (merci à la poste pour sa non-réactivité / bref...) et je confirme que ça marche très bien !
    Voilà mon schéma final :
    avec une tempo avant chaque changement de sens de rotation moteur et 2 diodes (D2-D8) pour gérer "Enable A" et ainsi éviter le freinage du moteur...

    Pilote moteur avec L298.jpg

    Encore merci aux participants de ce topic, qui peuvent commenter pour conclure.
    Bonne journée à tous

  26. #21
    Antoane

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonsoir,

    Merci du retour.

    Juste un détail : Les diodes D2 et D8 forment un OU logique (c'est de la RDL : Resistor-Diode Logic), mais il manque une résistance pour assurer un bon fonctionnement. En effet, lorsque les sorties de IC5A et B sont à 0, les deux diodes sont bloquée (~=circuit ouvert), donc l'entrée ENABLE est en l'air. Bon, en vrai, ce n'est pas exactement le cas en raison des courants de fuite des différents composants qui font qu’apparemment ça marche, mais ce n'est pas génial.

    Pour faire les choses plus proprement, il faudrait ajouter une résistance de pull-down sur l'entrée de enable. Une autre solution, donnant des résultats similaires mais à mon gout plus élégante, consiste à remplacer l'une des deux diodes (D2 ou D8) par une résistance (par exemple de 10k) -- je te laisse trouver comment ca marche, hésite pas si tu veux la réponse .


    Un 2e détail : les entrées de commande de second pont en H devrait être reliées à qqch. Tu peux par exemple câbler en parallèle les deux ponts en H du composant. Tu diminueras un peu les pertes dans le L298.

    Et tant qu'on y est : des inverseurs avec entrée à trigger de Schmitt (ex. 74HCT14) auraient été préférable au 74LS04
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  27. #22
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonsoir Antoane,

    Merci pour tes commentaires / "règles de l'art"...
    1/ Diode D2 remplacée par R de 10Ko, sans PullDown (sinon marche plus). Je gagne un composant... cool.

    2/ Un autre moteur sera sur le L298, mais pas cablé sur ce schéma pour ne pas trop alourdir.

    3/ 74HCT14 au lieu du 74LS04 ? OK, fera partie de ma prochaine Cde de composants pour voir.

    Ceci dit, ma tempo n'est pas terrible (nulle pour être franc). Les résistances R1 et R2 peuvent être de 1Ko ou 1Mo que ça change rien sur la durée de la tempo (je viens de m'en rendre compte).
    J'arrive péniblement à 6s avec condo de 1000uF (pour C1 et C2) pour une première impulsion d'entrée, et tombe à 3s si changement de signal d'entrée rapide.
    Je cherche une solution pour avoir une tempo de 5s ou 6s, même si changement rapide du signal d'entrée...

    Une solution à proposer ? (sauf si le 74HCT14 EST la solution)
    Merci encore

  28. #23
    Antoane

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonjour,
    La simulation confirme (cf PJ) qu'avec des inverseurs quasi-idéaux (le CMOS 4000 l'est, dans cette situation) ca devrait fonctionner. Il n'en serait pas nécessairement de même avec des composants de la famille 74LS (que je n'ai pas en bibliothèque), qui consomment un courant énorme en entrée (jusqu'à 1,6mA).
    COL_fs.png

    1Meg/1000µF fait beaucoup :
    - un condensateur d'une telle capacité a une résistance de fuite potentiellement élevée ; à cela s'ajoute le courant d'entrée du 74LS (assez énorme : jusqu'à 1,6mA : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls04.pdf), le tout pouvant sérieusement perturber la tempo.
    - lorsque la diode devient passante, elle décharge brusquement les 1000µF dans la sortie de l'inverseur, ce qu'il n'aime pas. Idéalement, il faudrait mettre une résistance en série avec la diode.

    Je dirais donc que le 74LS est la cause de tes soucis, mais sans certitude. Tester avec un inverseur CMOS (ex : 40106, ou 4069 sans trigger) permettrait de s'assurer que c'est bien de là que vient le pb.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  29. #24
    nono001

    Re : Pont en H sans frein magnetique pour moteur ?

    Bonsoir Antoane,
    Encore merci pour ces réponses complètes...
    .
    Donc essai avec ce que j'avais sous la main :
    1/ CMOS HCF-4001-BE => résultats moyens...
    2/ 74HCT00N => tempo de 5 à 6s avec R=100Ko, C=100uF (mieux que 1000uF, évidemment).
    Ca me suffit pour mon montage. Avec une résistance en série avec la diode (270ohm), la tempo est un peu moins stable et peut tomber à 3s.

    J'ai bien envie de valider ça (en 74HCTxx).
    Faut-il que je garde tout de même la résistance série avec la diode pour vider le condo ou pas nécessaire dans ce montage (avec C=100uF) ?


    Merci une nouvelle fois
    Bonne soirée

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