Pilotage Moteur CC (choix d'un transistor)

[invitea1400dd5]

Bonsoir, bonjour, ...

Je souhaite réaliser une carte de pilotage pour un moteur CC à partir de la variation d'un potentiomètre.
La partie acquisition du potar et traitement sera géré par un Picaxe, en sortie j'obtiendrai un pwm. Tout cela, ne pose aucun problème.
La partie puissance, quant à elle me pose problème, je ne sais pas si j'ai bien proportionné les composants ...

Mon moteur tourne en 48v maxi (batterie solaire) et a pour puissance 200W (soit 4,2A max si je ne me trompe pas).

En pièce jointe, le schémas, avec avec 2 options :

• Soit un optocoupleur pour séparer la partie traitement de la partie puissance (est-ce vraiment utile ici ?), un TIP 120 (5A - 8A max) et diode de roue libre 1N4007
• Soit un MOSFET type IRL 540 au lieu du TIP120.

Mes questions (dsl, oui, j'en ai plusieurs ...)
- La diode est-elle adaptée ?
- Quelle solution adopter ?
- Certains mettes des condo en série sur le moteur, le faut-il ? Quel est son rôle ?

Pour info, la carte permettra à un groupe d'élève du collège de participer à une course de voiture type : "je vais le plus loin possible avec 1 litre d'essence ...". Pour ceux qui veulent la carte au complet, j'ai ajouté les autres pièces jointes ...

Merci d'avance pour vos éclaircissements ...
pascal
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[invitee351bd95]

Malheureusement on ne peut pas encore voir le schémas.

utiliser un opto n'est pas une mauvaise idée en soi mais cela nécessite 2 alim isolé, celle du micro et celle du moteur, ça peut devenir galère.

La diode semble être un bon choix.

En revanche je pense que le TIP ne supportera pas un courant de 4A Sa va chauffer!!

Mieux vaut partir sur le mosfet, et prévoir un petit driver de MOS si la fréquence de commutation est trop elevé

[invite635643ae]

Je préconiserais une diode modèle rapide, voir du côté des schottky, attention à bien choisir l'ampérage sinon elle va claquer.

Un condensateur de 100 nF en parallèle du moteur n'est pas une mauvaise idée, les moteurs cc sont en général assez bavard en étincelle, ca va calmer le jeu et absorber les décheterries électriques indésirables

elle est générée à quelle fréquence ta pwm?

[invite6a6d92c7]

Bonjour,

Hélas non, la diode est un très mauvais choix... Ce sont des diodes lentes, destinées principalement à faire du redressement à 50Hz, pour de la MLI il faut oublier ! En effet, ta diode va devoir travailler à la même fréquence que le transistor, et tu vas voir qu'elle va le détruire (oui, c'est lui qui va ramasser!) très rapidement. Ajoute à cela le fait que la diode de roue libre doit avoir le même calibre que le transistor : 1A ne suffira pas pour ton moteur!

La DRL a pour but d'écouler le courant du moteur quand le transistor ne conduit pas, et comme le courant moteur est ~constant, elle "voit" le même courant que le transistor... Mais pas en même temps !

Un optocoupleur, ça se place avec parcimonie : s'il ne sert à rien, on l'oublie! C'est un peu valable pour tous les composants, soit dit en passant... Dans ton cas, pour le moment, je ne vois pas bien à quoi il te servirait. Mais j'attends de voir le schéma, ne serait-ce que par curiosité !

Pour ce qui est des condensateurs, pas en série avec le moteur j'imagine? Sans quoi ça ne fonctionnera pas du tout (il ne tournera pas). Je me souviens avoir vu il y a quelques années un condensateur en parallèle sur un moteur de petite puissance, sur une carte existante. Pour moi, c'est une hérésie... Suis-je passé à côté de quelque chose? En tout cas, mon enseignant de l'époque (j'avais vu ça sur une carte qui traînait dans le labo) était de mon avis, qui n'a d'ailleurs pas changé depuis, faute d'information allant dans ce sens. Les seules explications que j'ai trouvées relèvent plus du bricolage qu'autre chose, et je suis certain que si le circuit est bien conçu, un tel condensateur n'est pas nécessaire. Cela dit, je suis preneur d'un avis contraire s'il est étayé !


Sois prudent avec le courant moteur : au démarrage, un moteur à courant continu (les autres aussi, soit dit en passant) peut consommer une dizaine de fois son courant nominal. Si l'inertie n'est pas trop grande, ça ne dure pas longtemps, mais les interrupteurs (transistor et diode) doivent être taillés pour, avec de la marge!
L'autre solution, qui est inexorablement la meilleure, c'est de faire un démarrage progressif, en augmentant progressivement la tension aux bornes du moteur. Si tu pars d'un microcontrôleur, ça ne doit pas être bien compliqué (je passe la main : le code, c'est pas pour moi!) : il faut augmenter progressivement le rapport cyclique.


Aujourd'hui, mettre un N-MOS à la place d'un transistor bipolaire est presque toujours une bonne idée. La chute de tension à l'état "on" est plus petite, donc les pertes de conduction sont réduites, et la commande est simplifiée (mais il convient tout de même de prendre certaines précautions).


Bonne nuit !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitea1400dd5]

Merci à tous pour vos réponses.

Je reviens sur la partie puissance, qui me pose problème.
Si j'ai bien compris, la diode de roue libre n'est pas assez rapide ;
Le transistor doit être un nmos ;
L'optocoupleur sert à rien ici ;
Le condo de 100nF en // sur le moteur reste un long débat ...

Du coup voici mon nouveau schéma :
Photo du 15-02-15 à 15.51.jpg

Je rajoute la doc. du moteur : Version 48v
Capture d’écran 2015-02-15 à 15.47.19.png

Au niveau de mon moteur :
Alim 48v - 200W
Courant nominal : 4A
Courant de démarrage : 74A

Au niveau de la diode : impossible de trouver mieux qu'une Diode Schottky MBR745 (I max : 7,5A Tension : 45,0V) mais mon moteur tourne en 48v ... que me conseillez vous à la place ?

Au niveau du nmos : le Transistor MOS-FET - Canal N - IRFZ44A devrait convenir : VDS : 55V - ID : 249A mais apparemment il faut le piloter avec du 10v et le picaxe ne peux fournir que 5V. Ce transistor, est-il adapté ou pas ? Je suis un peu perdu dans tout le choix ...

Merci d'avance de votre aide.

[invitee05a3fcc]

Quelle fréquence le PWM ?

[invitee05a3fcc]

Un conseil , tu mets un driver de NMOS (genre TC4420 ou autres)

[invitea1400dd5]

Merci pour la réponse aussi rapide, pour la fréquence ?
J'ai le choix, je pensais à 100Hz.

[Antoane]

Bonsoir,

Le condo de 100nF en // sur le moteur reste un long débat ...

Effectivement... Pour ma part, "souvent" vu sur des petits moteurs (oui ZenerTransil, même si ça fait 2W, ça s'appelle un moteur ) de jouet, de lecteurs de CD ou de lecteurs de K7 (pour ZT toujours, une K7, c'est -- ou plutôt c'était -- ça : http://fr.wikipedia.org/wiki/Cassette_audio ).

Du coup voici mon nouveau schéma :
Pièce jointe 272977

Note qu'arrivé à ce niveau de puissance, tout n'est plus indiqué sur le schéma : il faut un câblage propre de l'ensemble, avec séparation des commande et puissance, câblage en étoile et tout et tout.

Au niveau de la diode : impossible de trouver mieux qu'une Diode Schottky MBR745 (I max : 7,5A Tension : 45,0V) mais mon moteur tourne en 48v ... que me conseillez vous à la place ?

Heureusement qu'il y a plus approprié . La MBR745 ne tient que 45V, elle st donc hors-jeu.
Une de celle-la devrait convenir http://fr.farnell.com/jsp/search/bro...alues%3D203047 (achetée chez Farnell ou ailleurs.)

Au niveau du nmos : le Transistor MOS-FET - Canal N - IRFZ44A devrait convenir : VDS : 55V - ID : 249A mais apparemment il faut le piloter avec du 10v et le picaxe ne peux fournir que 5V. Ce transistor, est-il adapté ou pas ? Je suis un peu perdu dans tout le choix ...

Un transistor 55V quand tu veux utiliser 48V... C'est jouer avec le feu. Choisir au moins 70V.
Tu peux utiliser un transistor devant être commandé en 10V si tu utilises un driver comme suggéré par Daudet.

Merci pour la réponse aussi rapide, pour la fréquence ?
J'ai le choix, je pensais à 100Hz.

Etant données les caractéristiques du moteur, c'est une valeur assez raisonnable. Avec un driver de mosfet bien dimensionner, tu pourrais monter un peu davantage, 500Hz semblerait raisonnable.