Bonjour,
Je souhaite faire chauffer 4 lampes halogènes de 100W chacune. Je veux atteindre une température de 150°C et pas plus, pour cela j'ai fais l'acquisition d'un PID pour pouvoir contrôler la puissance des lampes. J'ai une alimentation de 24V pour les lampes et la sortie du PID et de 4-20 mA.
Je voudrais savoir comment connecter le PID aux lampes, avec une technique bon marché. On m'a parlé de PWM et transistors. Est-ce une bonne technique ?
Bonjour et bienvenue sur Futura,
Il s'agit de lampes 24V ?
Sous-alimentée, une lampe halogène a de bonnes chances de vieillir plus rapidement qu'à température nominale, l'effet de redéposition des atomes composant le filament sur le filament lui-même se faisant moins bien.
As-tu une doc de ton PID ?
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Merci !
Il s'agît de lampes 12V.
Oui j'ai une doc pour le PID, marque OMEGA CN7553, il est connecté à un thermocouple platine pour mesurer la température de l’habitacle où sont placées les 4 lampes.
Il faut un convertisseur 4-20 mA -> PWM supportant l'intensité demandée par les lampes: 5 A x par le nombre de lampes à contrôler = 20 A.
On oublie les transistors.
On peut aussi faire 4 convertisseurs, 1 par lampe, supportant 5 A.
Leur contrôle 4-20 mA sera à raccorder en série derrière le régulateur.
Si tu donnes les infos au compte goutte c'est chiant.
Chaque lampe consomme 10 A !!!
Dernière modification par arsene de gallium ; 22/05/2015 à 14h35.
Je suis absolument ignorante en élec, ça aussi j'avais oublié de le préciser.
Un convertisseur de 40A donc, connecté en série entre le PID et les lampes.
Et pourquoi on oublie les transistors ?
Bonjour,
C'est pourquoi il vaut mieux acheter un convertisseur tout fait, qui prendra en entrée ton 4-20mA (ou une tension 0/5V) et sur lequel tu brancheras tes lampes.Envoyé par talkingheads
Un modulateur capable de tenir une centaine d'A ne s'improvise pas, mieux vaut donc à mon avis, dans ton cas, acheter du tout fait.
Tu peux donc chercher un variateur pour lampe ou pour moteur 24V 100A (400W/24V multiplié par un coefficient de sécurité prenant en compte le fait que la résistance d'une lampe halogène à froid est bien plus faible qu'à température de fonctionnement nominale). Il faut un variateur pour courant continu (de toute façon, dans cette gamme de (courant, tension), tu ne trouveras pas grand chose en alternatif). Si tu prends un pilote de moteur, inutile de choisir un produit capable d'inverser le sens de rotation du moteur
Il sera possible de câbler les lampes en deux groupes parallèle chacun composé de deux lampes en série.
Si tu ne trouves pas de driver de puissance suffisante, tu peux en prendre deux de puissance ~moitié et câblé une branche de lampes par driver.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Bsr. 24V pour chauffer 100W ça ne choque que moi ?
Ce serai tout de même plus économique d'utiliser n'importe quel bidule qui chauffe + le réseau 220v + une commande à triac. Parce qu'une alim 24V/100A la facture va être rudement salée..
Bonsoir à tous
C'est le cahier des charges initial, et le matériel est déjà disponible. Il y a sûrement de très bonnes raisons à cela.
Puisque tu es choqué, je suis moi aussi choqué par un autre "détail" qui pourrait bien, lui, jouer de sacrés tours.
Je suppose que c'est une coquille, car un thermocouple platine, qui, est un des moins sensibles, au point que le plus souvent, on néglige la compensation se soudure froide, est prévu pour atteindre les températures les plus élevées, dépassant les 1600°. Ce n'est pas le meilleur des choix pour de telles températures.
Bonjour
Ce régulateur est probablement équipé d'une sorite contact, dans ce cas il suffit d'utiliser un relais pour piloter les lampes.
Les lampes fonctionnent apparemment en 12 V, pas en 24 V.
Le régulateur sort du 4-20 mA, pas des contacts.
Par contre, en effet, le thermocouple me semble complètement inapproprié.
Bon comme l'extra-terrestre ne répond pas, disons que il n'est plus concerné.
Il serait bon de se renseigner avant d'affirmer que le régulateur n'est pas équipé de sortie contact, surtout que tu devais te douter que j'irais vérifier : http://www.omega.fr/Temperature/pdf/CN7500.pdfLes lampes fonctionnent apparemment en 12 V, pas en 24 V.
Le régulateur sort du 4-20 mA, pas des contacts.
Presque tous les régulateurs 4-20mA sont équipés de ce type de sortie.
Dernière modification par Boumako ; 24/05/2015 à 15h37.
Bonjour à tous
Pas sûr que ce type de sortie soit très adapté à une régulation PID. Quand on fait les frais pour s'offrir un tel régulateur, c'est que l'on souhaite une régulation très fine, dont est incapable un régulateur "ordinaire".
Le "chef d'orchestre" reste le demandeur, qui, s'il pointe aux abonnés absents doit se manifester, pour donner toutes les explications demandées, ceci dans le but d'éviter les égarements dans lesquels nous nous engouffrons.
Ce serait bien aussi de rester zen, courtois, et d'éviter d'entrer en ébullition.
Une régulation pilotée par un simple relais peut être aussi fine qu'une régulation à sortie analogique, et les 2 peuvent utiliser l’algorithme PID. La simple limitation pour l'utilisation de sortie TOR est d'avoir un procédé qui ne présente pas une réponse trop rapide afin d'éviter de commuter trop rapidement.
Bjr. oui bien vu Boumako, là pour le coup c'est la solution économique par excellence
ça peut parfaitement le faire avec la sortie relais puisqu'en thermique les constantes de temps sont assez étendus. En fait tout dépend de la capacité thermique du système : taille pièce à chauffer et des éléments qui la compose, de ce qu'elle contient, son isolation etc.. Il n'y a plus qu'à faire les essais, il existe des moyens de régler un PID sans faire de savants calculs
Bonjour, merci pour vos réponses et excusez la mienne tardive.
Alors oui en effet le cahier des charges m'impose d'utiliser des lampes halogènes, on veux en fait créer un chauffage à rayonnement qu'on inclurait ensuite dans un spectromètre. Peut-être que le thermocouple de platine n'est pas le plus indiqué en effet, merci pour la remarque, mais pour le moment ce n'est pas ma priorité.
J'ai à ma disposition des transistors MOSFET (75V 120A 300W) et le PWM (pulse width modulation/modulation à largeur d'impulsion) et j'ai trouvé un schéma sur un site allemand qui allumerai une lampe halogène avec transistor MOSFET et PWM (http://www.atx-netzteil.de/pwm_mit_tl494.htm) --> "Schaltplan 2" et il y a aussi ensuite le circuit imprimé.
Est-ce quelqu'un peut m'expliquer ce que va faire le transistor et le PWM physiquement ?
Est ce que ça vous paraît faisable ?
Merci, j'espère que j'ai donné toutes les infos nécessaires.
Le PWM modifie la durée d'alimentation, mais pour des lampes halogènes je ne suis pas sur que ce soit une très bonne idée.
L'alimentation des lampes est en continu ou alternatif ?
L'alimentation des lampes est en continu.
Pourquoi ce serait une mauvaise idée ?
Parce que l’énergie restituée sous forme de rayonnement ne sera pas proportionnelle au signal de commande, à moins d'avoir un PWM suffisamment lent.
Est ce que tu as déjà effectué des mesures sur ton procédé, notamment la constante de temps ?
Quelle est l'erreur maximale tolérée sur la température régulée ?
Non mais je ne suis pas sûre de savoir comment je dois m'y prendre. Et la constante de temps c'est à dire le temps que le procédé met pour atteindre la température souhaitée ?
Je peux peut-être faire une simulation sur un logiciel ? J'ai téléchargé LTSpice, je sais pas si c'est indiqué.
Bonjour à tous
Hum! Peut-être encore une "incertitude" de plus. Compte tenu de la puissance mise en jeu, est-ce bien de continu au sens de DC, opposé à l'alternatif AC qu'il est question? N'est-ce pas plutôt le continu avec un fonctionnement intermittent ou tout ou rien?
Et ce continu DC, si c'en est un, est-il filtré ou seulement redressé? Et si oui, pourquoi ce choix?
Il suffit d'alimenter les lampes et de faire des relevés de température au fil du temps. Il est important de définir le procédé avant toute chose, car une régulation PID n'est pas forcément adaptée.
la PWM (ou MLI en .fr) sert à moduler la puissance du chauffage de 0% à 100% en hachant plus ou moins le courant.
L'animation java correspondante qui te permettra de comprendre en joant avec le curseur "RAPPORT CYCLIQUE" (faut si besoin installer et activer JAVA):
http://www.falstad.com/circuit/#%24+...783012+0+-1%0A
Cela implique d'avoir à dispo un système de commande compatible : ton régulateur PID j'imagine sais je gérer (pas vu la doc..)
Concernant le site web en allemand, je passe mon tour
Merci pour le lien. Et du coup le PID réglerait la MLI qui régulerai la puissance de chauffage. Et a quoi pourrait servir le transistor dans ce cas ?la PWM (ou MLI en .fr) sert à moduler la puissance du chauffage de 0% à 100% en hachant plus ou moins le courant.
L'animation java correspondante qui te permettra de comprendre en joant avec le curseur "RAPPORT CYCLIQUE" (faut si besoin installer et activer JAVA):
http://www.falstad.com/circuit/#%24+...783012+0+-1%0A
Cela implique d'avoir à dispo un système de commande compatible : ton régulateur PID j'imagine sais je gérer (pas vu la doc..)
Concernant le site web en allemand, je passe mon tour
Oui tu as raison, je vais essayer de faire ça cette semaine. Mais en quoi calculer la constante de temps pourra m'aider à savoir si la régulation PID est adaptée ?
C'est une alimentation continu DC oui ! Je ne sais pas ce que tu veux dire par fonctionnement intermittent. Il n'est pas filtré non. Est-ce que c'est choquant qu'il soit en continu ? Tu penses que ce serait mieux en alternatif ?
Bsr. Aucune idée de ce que le PID sait/peut faire. Sans avoir lu la doc du PID... On ne peut rien dire.
Tu l'as en papier la doc ou en pdf ? Si c'est pdf essaye de poster un lien peut être que qqun prendra le temps de la lire..
Le transistor sert à relayer la fonction PWM, car celle ci ne peut pas commander une intensité si importante directement.
Si la constante de temps est trop faible (la température monte brutalement) ou qu'il y a un temps mort important suivi d'une montée rapide ce type de régulateur ne sera pas adaptée, en outre il faut que la réponse soit "propre".Oui tu as raison, je vais essayer de faire ça cette semaine. Mais en quoi calculer la constante de temps pourra m'aider à savoir si la régulation PID est adaptée ?
C'est juste que pour alimenter des lampes autant utiliser de l'alternatif, car ça ne fait pas de différence et la mise en œuvre est plus simple. Si tu as déjà une alim DC alors autant l'utiliser.C'est une alimentation continu DC oui ! Je ne sais pas ce que tu veux dire par fonctionnement intermittent. Il n'est pas filtré non. Est-ce que c'est choquant qu'il soit en continu ? Tu penses que ce serait mieux en alternatif ?
Par contre en ce qui concerne la mise en œuvre proprement dite voici comment je ferais personnellement :
Je raccorderais la sortie 4-20mA à une résistance de 220 ou 240 ohms pour avoir un signal exploitable par un petit µC afin de gérer le signal PWM. En sortie j’attaquerai directement un MOS. L'avantage est que ça se fait avec très peu de composants, et on peut facilement modifier la fréquence du PWM ou la réponse si nécessaire (si on veux une sortie du type égal pourcentage par exemple).
schémapwm.png
composants.png
Voici le schéma de ce que j'ai fait sur un breadboard (pour allumer juste une lampe pour l'instant) avec les valeurs des composants. La lampe halogène s'allume bien.
J'ai enlevé le potentiomètre P2 car je ne veux pas régler la fréquence, mais en fixer une. A l'oscilloscope, avec R3=10 kohm et C2=10 nF, j'ai une fréquence de 114 kHz. Le problème est qu'elle est trop aigu à l'oreille et que c'est désagréable (d'ailleurs comment est-ce possible d'entendre une fréquence de 114 kHz, la limite est de 20 kHz normalement si je ne m'abuse ?)
J'ai donc changé R3 à 5.5 kohm et le son est ok, j'ai une fréquence de 25 kHz maintenant. Mais le mosfet a presque cramé.
Avez vous une idée de ce que je peux changer ? (je n'ai aucune idée si j'ai donné les infos nécessaires...)
Et merci encore pour toutes vos réponses !!
Bonjour,
Ta mesure doit être erronée :Voici le schéma de ce que j'ai fait sur un breadboard (pour allumer juste une lampe pour l'instant) avec les valeurs des composants. La lampe halogène s'allume bien.
J'ai enlevé le potentiomètre P2 car je ne veux pas régler la fréquence, mais en fixer une. A l'oscilloscope, avec R3=10 kohm et C2=10 nF, j'ai une fréquence de 114 kHz. Le problème est qu'elle est trop aigu à l'oreille et que c'est désagréable (d'ailleurs comment est-ce possible d'entendre une fréquence de 114 kHz, la limite est de 20 kHz normalement si je ne m'abuse ?)
- Avec 10kOhm, 10nF, la férquence de découpage doit être de ~10kHz (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl494.pdf Fig. 1) ;
- Tu ne peux, effectivement, pas entendre au delà de ~20kHz.
Cette mesure est bonne.
Quelle est la référence du mosfet ?
A quel niveau de tension moyenne de sortie le convertisseur était-il réglé ?
Que vaut le courant de sortie ?
que signifie précisément "le mosfet a presque cramé." ?
As-tu cablé la diode D ? quelle référence ?
Le circuit utilisé n'est vraiment pas optimal, il fait commuter le MOSFET relativement lentement.
As-tu fait la mesure de temps de réponse de ton système, comme demandé ?
Ton PWM + lampe IR n'est pas un système linéaire, ce qui va très probablement diminuer la qualité (voir la stabilité) de l'asservissement.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Salut,
Avec un processeur, Arduino par exemple, des codes 'PIDautotune' (pour Kp, Ki, Kd) sont disponibles. S'il s'agit d'une centrale nucléaire, ce n'est probablement pas recommandé ...
Je n'ai aucune pratique des PID, trop compliqué mais avec Arduino et PIDautotune, plus de pb de fonction de transfert, il gère Vin et mesure Vout avec dt=?100us et hop. C'est magique le numérique.
Biname
