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[Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur



  1. #1
    82emugel

    [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur


    ------

    Bonjour,

    Je suis en train de reviser les bases de l'électronique, j'en suis aux condensateurs.

    J'ai réalisé le schéma suivant et je l'ai câblé (à propos je me suis planté sur le schéma, les condensateurs sont branchés dans l'autre sens (+ à droite)) :

    ledcapacitor1.png

    Mon intention était d'avoir un temps de charge et de décharge d'environ 3 secondes.

    Il me semblait que logiquement je devais l'obtenir car :

    R = 530 + 100 = 630 Ω
    C = (470 + 470 + 270) * 10^-6 = 1210 µF = 1,21 mF

    Donc 5 RC = 5 * 630 * 1,21 * 10^-3 = 3,8 sec pour une charge à 99%.

    Or les temps de charge et de décharge semblent interminables.

    Circuit alimenté, la LED dans le sens de chargement brille au départ assez fortement pendant environ 2 secondes mais elle continue à briller moyennement pendant une bonne dizaine de secondes, puis de plus en plus faiblement mais toujours un peu pendant 1 minutes (pas essayé plus longtemps pour ne pas vider les piles, je ne pense pas que ça vide mais vu mon niveau je préfère être prudent).

    Circuit ouvert et condensateurs chargés, la LED dans le sens de la décharge brille moyennement pendant environ 1 secondes, puis sa luminosité décroit assez vite mais je peux laisser le circuit se décharger au moins deux ou trois minutes et je vois toujours une toute petite lueur rouge…

    En plaçant un voltmètre au cours de la charge entre la résistance et la sortie des diodes, la tension montent relativement vite jusque vers 1,60 V puis plus faiblement ensuite. Ca n'arrête jamais de monter même si je le laisse une minute.

    Au cours de la décharge, le voltmètre part de la tension où il était, puis descend, mais à partir d'environ 1,50 V la décharge devient très lente.

    Bref tout ceci m'embête car d'après la théorie (Uc(t) = E - Ee^(-t/RC)), j'avais compris qu'on devrait arriver à la tension de la batterie en un temps égal à 5*RC, et idem pour la décharge, arriver proche de 0V en à peu près 5*RC.

    Y a-t-il des choses que je devrais savoir ? Si vous repérez des mauvaises pratiques à corriger, je suis preneur également,
    merci d'avance.

    -----
    Dernière modification par 82emugel ; 02/01/2015 à 21h20.

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  3. #2
    82emugel

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Je précise que les piles LR6 de 1,5 V sont encore neuves et qu'elles totalisent 3,18V au voltmètre (vérifié après).
    J'utilise des LED rouge car pas d'ampoule sous la main pour l'instant.

  4. #3
    DAUDET78

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Mais les condensateurs chimiques ne sont pas parfaits ! Ils ont un courant de fuite .
    Refait la manip avec des condensateurs plastiques .... (dur ..dur ... pour 1160µF !)
    Au cours de la décharge, le voltmètre part de la tension où il était, puis descend, mais à partir d'environ 1,50 V la décharge devient très lente.
    Normal, une LED rouge en dessous de 1,5V est une résistance infinie
    J'aime pas le Grec

  5. #4
    calculair

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Bonjour,

    Si on neglige :
    les résistances des diodes
    La resistance interne des batteries
    La resistance de fuite des condensateurs

    le courant de charge obeit à la loi, I(t ) = I° exp ( - 1/RC t ) avec I° = E /R

    On peut donc tracer le courant de charge

    Il y a aussi une tension dite déchet aux bornes des diodes , de l'ordre de 0,3V à 0,5V peut être à soustraire de la valeur de E
    Dernière modification par calculair ; 02/01/2015 à 21h43.
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  6. #5
    82emugel

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Mais les condensateurs chimiques ne sont pas parfaits ! Ils ont un courant de fuite .
    Refait la manip avec des condensateurs plastiques .... (dur ..dur ... pour 1160µF !)Normal, une LED rouge en dessous de 1,5V est une résistance infinie
    Ouahou! Je n'avais pas du tout envisagé ça
    Il faudrait que je trouve une ampoule.

    Citation Envoyé par Calculair
    Bonjour,

    Si on neglige :
    les résistances des diodes
    La resistance interne des batteries
    La resistance de fuite des condensateurs
    Est-il possible de mesurer (ou sinon d'avoir une plage d'estimation) pour ces trois éléments ?
    Je n'ai les spécifs d'aucun des trois (pour les condos je devrais toutefois pouvoir trouver à partir de la référence).
    Si je connais ces valeurs, faut-il alors simplement les ajouter à la résistance dans le produit R*C ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    yogui71

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    tu as compris le principal mais effectivement les LED t'empeche de voir la charge et la décharge complete.
    en dessous de sa tension de seuil ( selon la LED cela peut varier en gros de 1.5V à 2.5V), la LED est bloquée donc équivalente à un circuit ouvert donc le condo ne peut pas se charger complètement idem pour la décharge

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  10. #7
    yogui71

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Mais les condensateurs chimiques ne sont pas parfaits ! Ils ont un courant de fuite .
    avec une constante de temps de 3.8s le courant de fuite des condos est négligeable pour l'expérimentation faites.

    Par contre, pour voir ce problème. charge les condensateurs ce soir, relève la tension précisément à leurs bornes. déconnecte les condensateurs dur reste de la structure. demain refait la mesure, la tension aura tres légèrement baissée alors qu'il n'auront été décharger dans rien sauf leur propres résistance de fuite.

    Attention : le fait de mettre un voltmetre pour relever la tension aux bornes des C utilise un courant tres tres faible mais pas nul donc les Condos se décharge a travers le voltmètre, donc faire la mesure le plus rapidement possible.

  11. #8
    calculair

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Attention
    une ampoule à filament a une résistance qui varie beaucoup avec la température du filament. ( je crois me souvenir que cette résistance augmente avec la température )

    Pour ce qui concerne les LED, tu devrais trouver les specifications dans un bouquin de DATA

    Les résistances de fuite des condo sont très importantes devant les 630 ohms des résistances . Peut être quelqu'un pourrait te dire une evaluation raisonnable

    Reste la résistance internes des piles, faibles devant les 630 Ohms, mais facile à mesurer


    Citation Envoyé par 82emugel Voir le message
    Ouahou! Je n'avais pas du tout envisagé ça
    Il faudrait que je trouve une ampoule.


    Est-il possible de mesurer (ou sinon d'avoir une plage d'estimation) pour ces trois éléments ?
    Je n'ai les spécifs d'aucun des trois (pour les condos je devrais toutefois pouvoir trouver à partir de la référence).
    Si je connais ces valeurs, faut-il alors simplement les ajouter à la résistance dans le produit R*C ?
    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  12. #9
    DAUDET78

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par yogui71 Voir le message
    avec une constante de temps de 3.8s le courant de fuite des condos est négligeable pour l'expérimentation faites.
    Avec deux milliampères de fuite, ça suffit pour faire luire les LEDs
    J'aime pas le Grec

  13. #10
    yogui71

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Avec deux milliampères de fuite, ça suffit pour faire luire les LEDs
    les 2mA de fuite se situent ou?

    Je peux me tromper mais pour moi le problème de sa manip, ce sont les LEDs quand elles fonctionne dans leur zone transitoire, à ce moment la, toutes les équations évoquées ne convienne plus.

    En tout cas, on voit que cette personne a compris essentiel sur la charge et decharge d'un C sous tension constante.

  14. #11
    DAUDET78

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par yogui71 Voir le message
    les 2mA de fuite se situent ou?
    Tu as déjà utilisé un condensateur chimique ? Je pense que non .
    J'aime pas le Grec

  15. #12
    yogui71

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    j'en utilise presque tous les jours mais 2mA de courant de fuite dans des condos électrolytique ça me parait énorme, c'est plutôt de l'ordre de quelques dizaines de µA.
    Apres sans connaitre les références exacts des condensateurs utilisés, difficile de connaitre sans la datasheet la Rp de chaque condensateur.
    Dernière modification par yogui71 ; 02/01/2015 à 22h57.

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  17. #13
    Antoane

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par yogui71 Voir le message
    j'en utilise presque tous les jours mais 2mA de courant de fuite dans des condos électrolytique ça me parait énorme, c'est plutôt de l'ordre de quelques dizaines de µA.
    C'est très variable, la valeur exacte dépend :
    - de la température ;
    - de l'age du condensateur ;
    - de la techno exacte employée ;
    - du stress mécanique sur le composant ;
    - autre.

    Mémothec (édition de 1991) indique 500Ohm.F=500s=500MOhm.µF à 25°C pour des électrolityques d'usage général. Soit ~500kOhm pour un 1000µF.
    Pour des OSCON SVPG (http://industrial.panasonic.com/jp/i...E/OS-CON_E.pdf), on est à 5s.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  18. #14
    82emugel

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Je pense avoir déterminé la résistance interne (ou impédance ? pas sûr du terme) de mes 2 piles en série à 3Ω
    (j'ai mesuré la différence de tension au borne des 2 piles en série à 3,18V puis celle aux bornes de 2 résistances en série faisant au total 301Ω tout en étant alimenté, j'ai considéré que l'intensité était constante dans tout le circuit y compris "à travers" les piles donc I = 3,15 / 301 = 0,01 A, puis divisé la différence de tension par cette intensité, soit 0,03 / 0,01 = 3Ω).

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Mémothec (édition de 1991) indique 500Ohm.F=500s=500MOhm.µF à 25°C pour des électrolityques d'usage général. Soit ~500kOhm pour un 1000µF.
    Pour des OSCON SVPG (http://industrial.panasonic.com/jp/i...E/OS-CON_E.pdf), on est à 5s.
    Je ne comprend rien du tout :/
    Enfin je vois une logique mais elle ne m'apparaît pas intuitive.
    Dernière modification par 82emugel ; 02/01/2015 à 23h57.

  19. #15
    Antoane

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par 82emugel Voir le message
    Je ne comprend rien du tout :/
    Enfin je vois une logique mais elle ne m'apparaît pas intuitive.


    C'est pour dire que selon les condensateurs que tu utilises, la méthode
    Par contre, pour voir ce problème. charge les condensateurs ce soir, relève la tension précisément à leurs bornes. déconnecte les condensateurs dur reste de la structure. demain refait la mesure, la tension aura tres légèrement baissée alors qu'il n'auront été décharger dans rien sauf leur propres résistance de fuite.

    Attention : le fait de mettre un voltmetre pour relever la tension aux bornes des C utilise un courant tres tres faible mais pas nul donc les Condos se décharge a travers le voltmètre, donc faire la mesure le plus rapidement possible.
    Peut ou non être intéressante. Le principe est le bon : tu mesures la tension, puis laisse reposer un temps pendant lequel le condensateur se décharge dans sa propre résistance de fuite puis re-mesures la tension. La question, c'est combien de temps attendre : avec certains condensateurs, il suffit de 10s, avec d'autres il faut une nuit.

    Circuit alimenté, la LED dans le sens de chargement brille au départ assez fortement pendant environ 2 secondes mais elle continue à briller moyennement pendant une bonne dizaine de secondes, puis de plus en plus faiblement mais toujours un peu pendant 1 minutes (pas essayé plus longtemps pour ne pas vider les piles, je ne pense pas que ça vide mais vu mon niveau je préfère être prudent).
    Pas de problème, le courant est tout au plus de qq mA, tu pourrait donc laisser le montage branché ~4jours (voir bien plus) avant de vider la pile.
    Tu peux même attendre "longtemps" (par ex. 1h) et voir l'état de la led : après autant de temps, tu seras arrivé en (ou pas loin du) régime permanent et le courant circulant dans le circuit sera le courant de fuite du condensateur.

    Je pense avoir déterminé la résistance interne (ou impédance ? pas sûr du terme) de mes 2 piles en série à 3Ω
    (j'ai mesuré la différence de tension au borne des 2 piles en série à 3,18V puis celle aux bornes de 2 résistances en série faisant au total 301Ω tout en étant alimenté, j'ai considéré que l'intensité était constante dans tout le circuit y compris "à travers" les piles donc I = 3,15 / 301 = 0,01 A, puis divisé la différence de tension par cette intensité, soit 0,03 / 0,01 = 3Ω).
    Oui. Tu fais une mesure en continu, donc c'est une résistance.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  20. #16
    yogui71

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par 82emugel Voir le message
    Je pense avoir déterminé la résistance interne (ou impédance ? pas sûr du terme) de mes 2 piles en série à 3Ω
    (j'ai mesuré la différence de tension au borne des 2 piles en série à 3,18V puis celle aux bornes de 2 résistances en série faisant au total 301Ω tout en étant alimenté, j'ai considéré que l'intensité était constante dans tout le circuit y compris "à travers" les piles donc I = 3,15 / 301 = 0,01 A, puis divisé la différence de tension par cette intensité, soit 0,03 / 0,01 = 3Ω).


    Je ne comprend rien du tout :/
    Enfin je vois une logique mais elle ne m'apparaît pas intuitive.
    La résistance de fuite noté Rp est une résistance qui est en parallèle avec le Condensateur. quand tu arretes de charger le condensateur, celui-ci se décharge tout seul en interne.
    Avec ce que nous donne 82emugel, pour un condensateur de 1000µF on a une Rp environ = 500k Ohms soit avec une constante de temps = C*Rp = 1000.10-6*500.103 = 500s. cette constante de temps est à mettre en rapport avec la constante de temps de ta structure qui est de 3.8s. on peut dire donc dire que C*Rp n'aura que très peu d'influence dans le fonctionnement de ton montage, l'erreur étant inférieur à 1%.

  21. #17
    82emugel

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    500 kΩ??? Mais ça va bouffer toutes mes piles no?
    Et dans ce cas on peut faire un montage RC sans résistance ?
    Donc en fait la constante serait bel et bien énorme, de l'ordre de 8 minutes, c'est confirmé du coup ?

    Du coup si le R interne est si grand, et vu que j'ai choisi de si gros condensateurs pour pouvoir faire que leur charge soit visible à l'oeil (voyait rien avec des céramiques), je devrais pouvoir en mettre des plus petits. Ils semblent largement surcalibrés pour mon objectif de départ…

    Bon sinon j'ai trouvé les refs des condensateurs (http://www.yuscon-capacitors.com/Yuscon-catalogue.pdf, page 97).

    470µF Yuscon TN471M016FB
    220µF Yuscon TL221M016DB (peut-être TN)

    Ils indiquent 6,3V DC de tension minimale apparemment, je ne sais pas si cela veut dire que c'est déconseillé de les utiliser en-dessous de cette valeur…

    "Leakage current I=0,01CV or 3 µA, whichever is greatest. After 2 minutes."

    CV j'imagine que c'est la capacité du condensateur en Farad multiplié par la tension à ses bornes.
    Mais ça commence seulement à fuir après 2 minutes ? Comment faut-il comprendre cette donnée ?
    Dernière modification par 82emugel ; 03/01/2015 à 00h57.

  22. #18
    Antoane

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Bonjour,
    Citation Envoyé par yogui71 Voir le message
    La résistance de fuite noté Rp est une résistance qui est en parallèle avec le Condensateur. quand tu arretes de charger le condensateur, celui-ci se décharge tout seul en interne.
    Avec ce que nous donne 82emugel, pour un condensateur de 1000µF on a une Rp environ = 500k Ohms soit avec une constante de temps = C*Rp = 1000.10-6*500.103 = 500s.
    Le post 13 montre que la valeur de la résistance de fuite ne peut être connue a priori, il faut la mesurer ou la trouver dans la datasheet du composant.

    Citation Envoyé par 82emugel
    500 kΩ??? Mais ça va bouffer toutes mes piles no?
    Quel est le courant circulant dans cette résistance ?
    Tu peux supposer que ta pile a, à la louche, une capacité de ~2500mA.h. De là, combien de temps faut-il pour la décharger ?

    Et dans ce cas on peut faire un montage RC sans résistance ?
    Tu peux détailler ?

    Ils indiquent 6,3V DC de tension minimale apparemment, je ne sais pas si cela veut dire que c'est déconseillé de les utiliser en-dessous de cette valeur…
    Chaque condensateur à une tension d'usage maximale. Au delà, tu risque rapidement l'explosion. L'indication 6,3--100VDC de la datasheet signifie que dans la série TN, il existe des condensateurs acceptant diverses tension max, entre 6,3V et 100V -- selon le modèle.
    Les tensions applicables sur ton composant vont de 0V à la tension inscrite sur le flan du condensateur.

    CV j'imagine que c'est la capacité du condensateur en Farad multiplié par la tension à ses bornes.
    C est en µF, c'est écrit au dessus.
    Mais ça commence seulement à fuir après 2 minutes ? Comment faut-il comprendre cette donnée ?
    Non, cela signifie que la mesure a été faite après 2 minutes.
    Dernière modification par Antoane ; 03/01/2015 à 09h50.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  24. #19
    HULK28

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Bonjour,

    il y a une norme qui définit les limites du courant de fuite pour un condensateur chimique non spécifique, c'est la EN130300.

    Elle spécifie notamment que IL(5min) < (0.3*UR*CR)^0.7) + 4µA
    Le courant de fuite dépend de la tension appliquée ET de la valeur de la capacité (@25°C).
    Ca permet au moins de quantifier la valeur max de ce courant de fuite pour un condensateur neuf.
    @+
    Dernière modification par HULK28 ; 03/01/2015 à 10h21.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  25. #20
    Antoane

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Bonjour Hulk,

    il y a une norme qui définit les limites du courant de fuite pour un condensateur chimique non spécifique, c'est la EN130300.
    Qu'appelles-tu "non spécifique ?
    C'est évident, mais juste pour être sûr : ta formule est en unités SI ?
    Merci.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  26. #21
    HULK28

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Non spécifique comme par exemple les condensateurs à très faibles résistances série qui ont un courant de fuites bien plus faible, comme les OSCON par exemple, je crois de l'ordre de 200µA pour un 20V/22µF.
    Oui unités SI.
    Le génie est fait d'1 pour cent d'inspiration et de 99% pour cent de transpiration. Edison

  27. #22
    Antoane

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Ok, merci.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  28. #23
    82emugel

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    "Citation Envoyé par 82emugel
    500 kΩ??? Mais ça va bouffer toutes mes piles no?"

    Quel est le courant circulant dans cette résistance ?
    Tu peux supposer que ta pile a, à la louche, une capacité de ~2500mA.h. De là, combien de temps faut-il pour la décharger ?
    Courant circulant, I = U/R = 3,17/500.000 = 0,00634mA. L'intensité diminuant probablement dans le temps, il faudrait donc plus de 119 heures, soit plus de 4 jours.

    Je réalise que logiquement, ce qui s'oppose au passage du courant affecte de manière adverse le passage du flux d'électrons à travers le conducteur, et donc in fine le débit de la pile. Mais là où c'est contre-intuitif pour moi, c'est que si je met une ampoule de 60W elle est sensée consommer davantage qu'une ampoule 40W. J'imagine que sa résistance est pourtant plus grande, filament sans doute plus long et/ou plus épais ? C'est le seul point qui fait que ça n'est pas encore très clair dans mon esprit.

    Citation Envoyé par Antoane
    "Emugel82 a écrit : Et dans ce cas on peut faire un montage RC sans résistance ?"
    Tu peux détailler ?
    Hé bien, si un condensateur a une résistance Rc de 500kΩ à lui tout seul, et que cette valeur est à prendre en compte et à additionner à l'autre résistance R, de telle sorte que la constante de temps tau = (Rc + R) * C, je me demande si on pourrait pas tout bonnement se passer de résistance dans le circuit…

    Je réalise que conventionnellement ce serait mauvais pour la compréhension du montage par un autre, donc à éviter de manière générale, mais si un condensateur a une résistance de fuite si grande (et que cette valeur est à additionner aux autres résistances), je ne vois pas de raison d'en mettre (de manière théorique ou purement expérimentale).

    Citation Envoyé par Antoane
    Non, cela signifie que la mesure a été faite après 2 minutes.
    Ah d'accord. 3µA de pertes constatées après deux minutes, la fuite semble plutôt ridicule dans ce cas.
    Cela ne suggèrerait-il pas une résistance moins élevée que 500kΩ ? Peut-on l'estimer à partir de cette valeur de 3µA ?
    Ils indiquent différentes impédances en fonction de la tension (pour 100 kHz) mais je ne vois aucune indication concernant la résistance en régime continu.
    Dernière modification par 82emugel ; 03/01/2015 à 13h43.

  29. #24
    Antoane

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par 82emugel Voir le message
    Courant circulant, I = U/R = 3,17/500.000 = 0,00634mA. L'intensité diminuant probablement dans le temps, il faudrait donc plus de 119 heures, soit plus de 4 jours.
    Un pile de 2500mA.h débitant 0,00634mA donne une autonomie de 2500/0,00634mA~400000h, soit plus de 45ans.... Ta pile se sera auto-déchargée bien avant !

    Je réalise que logiquement, ce qui s'oppose au passage du courant affecte de manière adverse le passage du flux d'électrons à travers le conducteur, et donc in fine le débit de la pile.
    Je ne comprend pas ce que tu veux dire.
    Il est très rare qu'il faille penser aux électrons en électronique. Essayer de les relier à un circuit ne fait souvent qu'ajouter de la confusion.

    Mais là où c'est contre-intuitif pour moi, c'est que si je met une ampoule de 60W elle est sensée consommer davantage qu'une ampoule 40W.
    Oui
    J'imagine que sa résistance est pourtant plus grande,
    Non : la puissance s'exprime : P=U²/R. U est constante (230V par exemple), donc si tu veux plus de P, il faut moins de R.

    Le filament sans doute plus long et/ou plus épais ?
    La résistance d'un conducteur s'exprime : est la résistivité (une constante du matériaux), L la longueur et S la surface transversale (c'est à dire largeur fois hauteur).
    Donc si tu prend un filament plus long, tu accrois la résistance, si tu prend un filament plus épais, tu la diminues.

    Si un condensateur a une résistance Rc de 500kΩ à lui tout seul, et que cette valeur est à prendre en compte et à additionner à l'autre résistance R, de telle sorte que la constante de temps tau = (Rc + R) * C, je me demande si on pourrait pas tout bonnement se passer de résistance dans le circuit…
    Rc est en parallèle du condensateur, R est en série. Elles n'ont donc pas du tout le même rôle.

    Ils indiquent différentes impédances en fonction de la tension (pour 100 kHz) mais je ne vois aucune indication concernant la résistance en régime continu.
    Cette impédance n'a rien à voir avec la résistance de fuite, elle prend en compte notamment l'impédance de la partie "idéale" du condensateur (Z=1/(j*C*w)) et la résistance série (l'ESR, un autre paramètre parasite) du composant.
    L'impédance en continu d'un condensateur idéal n'a pas de sens : elle est infinie.
    L'impédance en continu d'un condensateur réel est définie par son courant de fuite.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  31. #25
    82emugel

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    Non : la puissance s'exprime : P=U²/R. U est constante (230V par exemple), donc si tu veux plus de P, il faut moins de R.
    La résistance d'un conducteur s'exprime : est la résistivité (une constante du matériaux), L la longueur et S la surface transversale (c'est à dire largeur fois hauteur).
    Donc si tu prend un filament plus long, tu accrois la résistance, si tu prend un filament plus épais, tu la diminues.
    Ah c'est beaucoup plus clair maintenant, merci beaucoup.

    Citation Envoyé par Antoane
    Rc est en parallèle du condensateur, R est en série. Elles n'ont donc pas du tout le même rôle.
    Cependant plus haut quelqu'un écrivait : "pour un condensateur de 1000µF on a une Rp environ = 500k Ohms soit avec une constante de temps = C*Rp = 1000.10-6*500.103 = 500s. cette constante de temps est à mettre en rapport avec la constante de temps de ta structure qui est de 3.8s. on peut dire donc dire que C*R n'aura que très peu d'influence dans le fonctionnement de ton montage, l'erreur étant inférieur à 1%.".

    Info erronée donc ?
    Je voudrais comprendre la constante de temps non pas théorique mais pratique dans mon circuit (même si apparemment elle est complètement in-mesurable à cause des diodes qui bloqueraient quasiment le courant dès que la tension délivrée passe sous un seuil proche de 1.5V). Actuellement je ne sais pas du tout estimer si 5*tau est plus proche de :

    - 4s (modèle théorique),
    - 8min (modèle où on considérerait une résistance de fuite de 500kΩ, ce qui apparemment n'est pas un bon modèle car cette résistance Rc théorique serait en parallèle du condensateur et non en série)
    - autre chose.
    Dernière modification par 82emugel ; 03/01/2015 à 14h40.

  32. #26
    Antoane

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Citation Envoyé par 82emugel Voir le message
    Cependant plus haut quelqu'un écrivait : "pour un condensateur de 1000µF on a une Rp environ = 500k Ohms soit avec une constante de temps = C*Rp = 1000.10-6*500.103 = 500s. cette constante de temps est à mettre en rapport avec la constante de temps de ta structure qui est de 3.8s. on peut dire donc dire que C*R n'aura que très peu d'influence dans le fonctionnement de ton montage, l'erreur étant inférieur à 1%.".
    On mélange un peu tout. Il y a deux points à prendre en compte :
    - la constante de temps du montage : combien de temps faut-il pour arriver au régime permanent ;
    - l'état final du montage en lui-même (quel courant circule lorsque le montage est branché depuis un temps "infini").

    On suppose dans un premier temps que l'on supprime la led.
    - Dans ce cas, la constante de temps du montage est de : (c'est à dire la résistance équivalente parallèle).
    - Dans ce cas, dans l'état final, le courant circulant dans le montage est égal à I=Vcc/(R+Rc), avec Vcc la tension fournie par les piles.
    Lorsque Rc est très supérieur à R (on écrit Rc>>R), et I~Vcc/Rc.
    Ca, c'est assez facile à visualiser avec un voltmètre.


    Avec la diode, c'est beaucoup plus complexe. On peut faire une approximation cependant : lorsque la tension aux bornes de la diode est supérieure à 1,6V (environ), on peut dire que la diode est équivalente à une source de tension de Vf=1,6V. C'est ainsi au début de la charge du condensateur.
    La constante de temps est alors proche de , la valeur finale étant de Vcc-Vf ~1,5V. Cette tension ne sera cependant jamais atteinte car ce modèle n'est valide que pendant quelques secondes.
    En effet, lorsque le condensateur se charge, la tension dans la diode diminue, descend en deçà de 1,6V et le modèle n'est plus valide, il faut le remplacer. La diode peut alors être modélisée par une résistance Rd de très grande valeur, de l'ordre de plusieurs centaines de MOhm, la constante de temps devient alors . Cette constante de temps est difficile à déterminer en raison de l'icertitude sur Rd. Pour la même raison, l'état final du montage est peu prédictible.



    En PJ une simulation : à gauche le circuit tel que tu l'as réalisé, à droite le modèle valide pendant les premières secondes. On voit que, comme prévu, les deux courbes (tension aux bornes du condensateur) coïncident pendant les premières secondes puis s'écartent.
    2ndc_fs.png
    Dernière modification par Antoane ; 03/01/2015 à 15h24.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  33. #27
    82emugel

    Re : [Débutant] Vitesse de charge d'un condensateur

    Avec le calcul on voit finalement que l'impact d'une éventuelle résistance de fuite, même aussi énorme que 500kΩ, est négligeable puisque le rapport (500000 * 530) / 500530 = 529, soit une valeur similaire qui valide totalement le modèle théorique.

    Du coup effectivement je ne vois plus aucune ambiguité.

    Un grand à tout le monde et notamment à toi Antoane, je vais pouvoir poursuivre mes révisions l'esprit allégé et de manière plus confiante
    Dernière modification par 82emugel ; 03/01/2015 à 16h15.

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