Chargeur Pile Simple question sur calcul résistance

[invite48c53f9b]

Bonsoir,

remarque préalable très importante: ce montage est sensé marcher avec 2 PILES rechargeables (2*1.5V ou 2*1.2V)!

Voici le montage suivant (cf en pièce jointe) , alors que je pensais que ce montage ne pouvait pas marcher (cf explications ci après); en réalité il marche et même marche super bien*.
Les données sont :
Led jaune 10mm*:
Id = 20mA (ampérage nécessaire pour éclairer correctement la led qui considère ici quasi maxi)
Vd= 2V (quand diode autours 20mA on a au mini cette tension aux bornes diode)

Capteur solaire (reference : YH-39x35 : Solar Cell) au maxi délivre*: V= 4V*; I = 30 à 35mA

Transistor type P (reference BC557) , spécifications*:
Beta (gain)= 330
Vce sat = 0.8V
Vbe sat = 1V
Ic maxi = 100mA et P = 0.5W (remarque en passant*: selon le montage Ic max pourrait être inferieur à 100mA pour ne pas dépasser la puissance de ce transistor)



J’ai fais donc le montage sur plaque d’essai et cela marche ( à ma grande surprise)

En effet, la led est sensé fonctionner pour une intensité autours de 20mA et tension autours de 2V (à 2.4V)*: sans détailler les calcul, on devrait mettre une résistance en série avec la LED jaune autours de dizaine ou centaine de Ohm. Ici la résistance vaut 4.7KOhm.

Ainsi, De deux choses l’une.
==>Si considéré I = 20mA or tension aux bornes résistance vaux environ
Or Si R = 4.7K on a Vr = R * I = 4.7k *20mA = 94V impossible

==>Si , par contre, considère Ur d’après le montage, et essaie d’en déduire l'intensité on a
4 = 0.8 + Vr + 2 (en effet*: Tension capteur maxi = 4V*; Vce sat = 0.8V et Vdiode = 2V) donc*: Vr = 1.2V…ainsi Vr devrait être autours de 1.2V
D’où Ir = Ur / R = 1.2 / 4.7K = 0.25mA : cette intensité ne suffirai pas à allumer même tres faiblement la diode jaune.


Question comment a-t-on calculer 4.7K et comment cela se fait il que le montage marche alors que d’après mes calculs ce montage ne devrait pas marcher*?


Merci par avance pour vos éclaircissements.
-----

[invitee05a3fcc]

Bonjour passionneElectr et bienvenue sur FUTURA

Question comment a-t-on calculer 4.7K et comment cela se fait il que le montage marche alors que d’après mes calculs ce montage ne devrait pas marcher*?

Il y a quelle tension entre le 0V (la ligne du bas) :
- Et l'anode de la LED jaune
- Et le collecteur du PNP
- Et la base du PNP

[invite48c53f9b]

Salut Daudet et je te remercie pour ton accueil. Je remercie aussi ce site qui m'a été utile
à de nombreuses reprises.

j'ai mis toutes les données dans ma question mais peut être que ce n'est pas clair:

Je me place (pour me faire mes calculs) dans le cas où le transistor PNP est saturé j'ai alors:
Bien sur ces valeurs sont corrects au signe prés (que je ne met pas par commodité
de rédaction)
Vce (collecteur emeteur) = 0.8V (environ)
Vp(aux bornes des piles) piles = 3V (impose par les piles 2*1.5V mises en serie)
Vbe (tension base emeteur) = 1V

Vdiode = 2V environ également. (lorsque la
diode est allumée donc passante la tension est autours de 2V)

j’espère que c'est plus claire.

[invitee05a3fcc]

Je ne te demande pas les calculs, mais les mesures faites en vraies avec un voltmètre sur ta maquette
PS : J'attire ton attention sur le fait que , dans ton montage, tu recharges des piles ... et que c'est dangereux !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite48c53f9b]

PS : J'attire ton attention sur le fait que , dans ton montage, tu recharges des piles ... et que c'est dangereux !

J'en suis bien conscient d'où mon commentaire préalable en disant que c'est valable qu'avec des piles rechargeables
et on pourrait inviter les lecteurs à ne pas reproduire le montage pour éviter tout soucis.
Pour ma part, je diminue le risque de soucis au niveau des piles en rechargeant grâce à la base
(donc toute petite intensité) et via l’intensité lumineuse transformée via un capteur de très faible énergie (maxi 4V et 30 à 35 mA).

je ferais quelques mesures et je te donne une réponse.

ps1: j'ai une pile rechargeable chargée et une autre a moitie chargée, la LED jaune s'allume faiblement
mais s'allume quand même.(ce qui prouve que une des piles au moins est en charge.

ps2: ce montage je ne l'ai pas inventé mais je l'ai tiré d'un kit d'apprentissage d’électronique
que j'ai acheté (dont je ne donnerais pas le nom pour ne pas en faire de la publicité).

[inviteede7e2b6]

un kit d'apprentissage propose de recharger des PILES !

effectivement , la publicité ne s'impose pas

[invite48c53f9b]

je peux donner la référence de ce kit
en message privé aux modérateurs qui le souhaitent.


Après si vous le voulez bien on pourrait revenir au sujet des que j'aurais fais mes mesures.

merci

[invitee05a3fcc]

1/ La référence du KIT, tu mets le lien sur le forum (pas besoin de MP !)
2/ Des piles de 1,2V .... c'est des accumulateurs NiMh
3/ Je te demande les valeurs que tu as mesurées. Pour le moment, c'est silence radio !
4/ Pour m'éviter un infarctus, tu ne parles plus de piles rechargeables. merci

[invite48c53f9b]

Comme je l'ai dis je ne souhaite pas faire de pub pour un constructeur particulier
c'est pour cela que je te les ai alors envoyés par MP.

Et effectivement ils proposent de recharger des accumulateurs que j'appel
des piles rechargeables.
je corrigerais mon schéma que j'ai mis en pièce jointe. (en mettant accu au lieu de piles)


En ce qui concerne les mesures je suis en train de les faire.....

car le capteur ne fonctionne correctement qu'en plein soleil ou avec une lampe bien en face.

c'est en cours de mesure merci

[gienas]

Bonsoir à tous

Je ne reviens pas sur les remarques pertinentes de mes prédécesseurs. Je ne m'intéresse qu'à cette question:

... le montage suivant (cf en pièce jointe) ... marche et même marche super bien ... comment cela se fait il que le montage marche alors que d’après mes calculs ce montage ne devrait pas marcher? ...

Je suis curieux de savoir ce qu'il fait et qui te permet de "décider" qu'il fonctionne, et aussi ce à quoi tu t'attendais?

Mon analyse personnelle me porte à prédire un certain fonctionnement, que j'aimerai confronter au tien.

Bien sûr, les mesures demandées sont attendues aussi, et, pendant que tu y es, une mesure à l'ohmmètre de la résistance aussi.

[invite48c53f9b]

les mesures sont les suivantes:

Vdiode = 1.78V

Vresistance = 1.6V

Vbc(base collecteur) = 0.74V

Vbe = 0.75V
Vce = 9mV

resistance = 4.7Kohm (mesurée)

[invitee05a3fcc]

les mesures sont les suivantes:

Ce ne sont pas les mesures demandées ......
Si

Vresistance = 1.6V

est la mesure aux bornes de la 4,7K, j'en déduis :
- Que le courant dans la LED est de 1,6/4700=0,34 ma . La LED doit être pâlotte mais visible dans la pénombre.
- Que la tension sur la "pile" est de l'ordre de 3V . Donc tu es en train de recharger une pile non rechargeable . Dans la doc Velleman , c'est des accumulateurs NiMh qui sont préconisés

[invite48c53f9b]

Effectivement faut que j’achète des accu 1.2V j en avais pas sous la main .
C’était juste pour faire les mesures.

Donc même avec 0.35mA et Vdiode = 1.78V la diode s'allume
faiblement mais on la voit.


pourtant le constructeur (du moins d’après ce que j'ai trouve sur le net) donne:

Vdiode mini = 2V et Intensité fonctionnement autours de 20mA


comment se fait il qu'a 1.78V et seulement 0.35mA la diode s'allume quand même?

existe t il un datasheet donnant plus de précisions sur cette LED jaune?

car je trouve uniquement , par exemple, ceci:

"""Cette LED jaune 10mm offre grâce à son gabarit une forte puissance. Plus généreuse que ses petites soeurs vous obtiendrez un résultat des plus incroyables. Vous pourrez l'associer avec une résistance 560 Ohms pour la connecter sur une alimentation 12V. (Cliquez ici pour calculer d'autres résistances)
Caractéristiques
• Couleur
Jaune
• Température de couleur
590nm
• Intensité Lumineuse
10000mcd
• Ampérage Requis
20mA
• Angle de Diffusion
30°
• Consommation
100mW
• Tension d'alimentation
2.0 - 2.4V c’est-à-dire standard autours 2V et maxi 2.4V !!!
• Durée de vie estimée
80 000 Heures
"""""""""""""""""""""""""""""" """""

merci par avance.

[invite48c53f9b]

En fait cela correspond "en gros " à ce que j'avais écris en théorie précédemment:


on a
4 = 0.8 + Vr + 2 (en effet*: Tension capteur maxi = 4V*; Vce sat = 0.8V et Vdiode = 2V) donc*: Vr = 1.2V…ainsi Vr devrait être autours de 1.2V
D’où Ir = Ur / R = 1.2 / 4.7K = 0.25mA :


je pensais que 0.25mA (ou ici 0.35mA) ne pouvais même pas allumer même faiblement la LED :
ici en mesure on trouve en plus Vdiode inférieure à 2V soit Vd = 1.78V


ainsi le problème revient à savoir s'il existe un cours ou datasheet précisant les plages de tension et intensité
où la LED ici 10mm jaune pourrait s"allumer plus ou moins faiblement.


car les spécifications qu on trouve a la réception des composants ou sur le net sont généralement incomplets voir
incorrects (notamment cette plage donnée en tension 2V à 2.4V et intensité autours de 20ma)

[invitee05a3fcc]

pourtant le constructeur (du moins d’après ce que j'ai trouve sur le net) donne:
Vdiode mini = 2V et Intensité fonctionnement autours de 20mA
comment se fait il qu'a 1.78V et seulement 0.35mA la diode s'allume quand même?

Faut que tu comprennes comment fonctionne une LED qui n'a rien à voir avec une lampe à filament.
En gros , la luminosité d'une LED est directement proportionnelle au courant qui la traverse. Donc avec 0,35mA elle brille un peu, mais son Vf est plus faible qu'avec 20mA
En gros , la loi de la tension aux bornes d'une LED est du même genre qu'aux bornes d'une diode classique

De la lecture :
http://www.astuces-pratiques.fr/elec...sistance-serie
http://gilles.berthome.free.fr/02-Sy...nthese_LED.pdf
http://jmdefais.pagesperso-orange.fr...m/led/led1.htm

car les spécifications qu on trouve a la réception des composants ou sur le net sont généralement incomplets voir incorrects (notamment cette plage donnée en tension 2V à 2.4V et intensité autours de 20ma)

Non, c'est parfaitement exact !

[invite48c53f9b]

Oui je connais bien le fonctionnement d'une LED mais j'ai toujours travaillé
autours de son éclairement classique soit celle spécifiée au niveau constructeur.
Et je pensais qu'une tension inférieure à la tension donnée (ici 1.78V au lieu de 2V à 2.4V) ou une
intensité bien inférieure à l’intensité donne par le constructeur (ici autours 0.20mA au lieu de 20mA)
ne permettait aucun éclairement de la LEd (ici jaune)

Il est dommage que nous n' avons pas de plage de fonctionnement d'une diode niveau courant et tension (du très
faible éclairement au très fort ).

car l'indication plage fonctionnement "normale" en tension et courant porte à confusion.

après je sais bien qu 'une diode fonctionne en courant (pour son éclairement).


en conclusion je pense qu 'il n'existe pas de datasheet aussi détaille pour une diode que pour celui
d'un transistor par exemple et seul l’expérience permet de connaitre/deviner les plages en tension et courant
permettant Eclairage d'une LED.


Merci daudet pour ta patience et tes précieux commentaires.

[invitee05a3fcc]

en conclusion je pense qu 'il n'existe pas de datasheet aussi détaille pour une diode que pour celui d'un transistor par exemple

Non, c'est faux !
Evidemment, si tu achètes sur la baie, tu n'as que rarement la référence exacte du composant !

Si tu achètes chez un vrai distributeur , avec la référence, tu peux avoir la datasheet où il y a tout ce qui est garanti. Au zazard : http://www.vishay.com/docs/81346/tlcx510.pdf

[invite48c53f9b]

En effet mais:

concernant par exemple un transistor, peu importe où je l’achète, la référence est indiquée:
et avec cette référence je retrouve ce que je veux (datasheet notamment).

Par contre pour une diode la référence n'est pas indiquée.

Si je comprend bien alors si on a une diode dans un montage, ou qu'on a achète sans
avoir les références exactes; on ne peut pas retrouver le datasheet spécifique à notre
diode et c'est dommage.

En recherchant sur le net j'ai pu apprendre qu'une diode peut éclairer à partir d'une centaine de micro Ampère.
si la diode est "ultra brillante" le seuil d’éclairement minimale sera plus important.

Au moins j'ai avancé dans la compréhension de ce montage et je t'en remercie et on peut noter au passage
que ce montage ne permet que d'informer sur le niveau de charge de l'accumulateur:
si l'accu est charge , courant de base bien trop faible (voir quasi nul) et ne permet
aucun éclairement de la led . Par contre si les ou un des accu pas assez charge
l’éclairement de la led sera assuré.Pour charger les accu faudra envisager un autre montage afin
avec des courants de charges d'au moins dizaines de mA.......

car on recharge avec la base. si par exemple le courant collecteur est de 0.20mA alors
le courant de base sera de 0.20/béta = 0.20/330 = 0.00006 = 606 uA

Enfin même si je met des accumulateurs 1.2V ou 1.5V les niveaux de et tension courant seront
les mêmes car la tension de l'accu sera la même ainsi que la diode indicatrice ( ici blanche
qui eclair jaune)

[invitee05a3fcc]

Si je comprend bien alors si on a une diode dans un montage, ou qu'on a achète sans avoir les références exactes; on ne peut pas retrouver le datasheet spécifique à notre diode et c'est dommage.

Si, dans un montage, la référence de la diode n'est pas indiquée , c'est probablement que c'est une diode quelconque (tu as un exemple de schéma à me montrer ?)
Sur une diode, c'est marqué dessus mais sur les CMS, c'est de plus en plus petit et codé !

En recherchant sur le net j'ai pu apprendre qu'une diode peut éclairer à partir d'une centaine de micro Ampère.
si la diode est "ultra brillante" le seuil d’éclairement minimale sera plus important.

Oui et non !
Il n'y a pas de seuil d’éclairement minimum . Si il passe du courant, la LED émet de la lumière.

Pour charger les accu faudra envisager un autre montage afin avec des courants de charges d'au moins dizaines de mA.......
car on recharge avec la base. si par exemple le courant collecteur est de 0.20mA alors
le courant de base sera de 0.20/béta = 0.20/330 = 0.00006 = 606 uA

Raisonnement complétement faux
On a toujours Ie=Ic+Ib
Or le transistor est en saturation et le courant émetteur, qui ne peut pas ressortir par le collecteur, ressort par la base

[invite48c53f9b]

Si, dans un montage, la référence de la diode n'est pas indiquée , c'est probablement que c'est une diode quelconque (tu as un exemple de schéma à me montrer ?)

c'est une diode transparente (qui eclair jaune) mais rien n'est indiqué sur cette diode.

Raisonnement complétement faux
On a toujours Ie=Ic+Ib
Or le transistor est en saturation et le courant émetteur, qui ne peut pas ressortir par le collecteur, ressort par la base

je ne suis pas du tout d'accord avec toi.
En effet: ici on a un PNP donc le courant IE arrive une petite partie va en Ib et la grande partie vers IC.
en effet Ie = Ic + Ib mais comme Ib est tout petit donc Ie#Ic. Selon la quantite de charge presente dans mon accumulateur
je peux aussi bien etre en regime entre bloque et sature
soit le regime analogique où on a Ic = beta* Ib

et la comme Vce (mesure) = 9mV on est sur de ne pas etre en sature car si on etait en sature
on aurait eu Vce sat = 0.8V = 800mV !

[invitee05a3fcc]

c'est une diode transparente (qui eclair jaune) mais rien n'est indiqué sur cette diode.

Donc c'est une jaune quelconque !

je ne suis pas du tout d'accord avec toi.

L'ennui, c'est que je suis d'accord avec moi ! Et que j'ai un peu plus d'expérience que toi . Donc, il ne faut pas partir sur tes "à priori", mais essayer de comprendre ce que je tente de t'expliquer !

En effet: ici on a un PNP donc le courant IE arrive une petite partie va en Ib et la grande partie vers IC.

C'est faux ! Comme un poil de courant part vers Ic, le reste part vers Ib

en effet Ie = Ic + Ib mais comme Ib est tout petit donc Ie#Ic. Selon la quantite de charge presente dans mon accumulateur

Faux

soit le regime analogique où on a Ic = beta* Ib

On est en saturé ! donc formule inapplicable

et la comme Vce (mesure) = 9mV on est sur de ne pas etre en sature car si on etait en sature on aurait eu Vce sat = 0.8V = 800mV !

Raisonnement faux !
D'où tu sorts cette valeur de 0,8V ? De la datasheet ?
Cette valeur de 0,8V est une valeur max pour un courant collecteur important ( 300mA par exemple). Si tu ne fais passer que 1mA dans le collecteur, cette tension de saturation baisse drastiquement et pour 0,35mA , c'est normal de mesurer 9mV pour un transistor qui est bien en mode saturé

[invite48c53f9b]

Donc c'est une jaune quelconque !
Et que j'ai un peu plus d'expérience que toi

je te l'accorde.

Cette valeur de 0,8V est une valeur max pour un courant collecteur important ( 300mA par exemple). Si tu ne fais passer que 1mA dans le collecteur, cette tension de saturation baisse drastiquement et pour 0,35mA , c'est normal de mesurer 9mV pour un transistor qui est bien en mode saturé i

je suis d'accord avec toi et donc à ce moment là comment être sur que le transistor soit en mode saturé?......quelle est l'indication de courant ou tension qui nous
assure que ce transistor est saturé?

[invite48c53f9b]

je te l'accorde.


quelle est l'indication de courant ou tension qui nous
assure que ce transistor est saturé?

en fait je pense avoir une piste pour la réponse . En effet:

pour un NPN:
est Saturé lorsque les 2 jonctions sont en en directe :



pour PNP idem au signe prés....je poursuis
donc mes calculs, mesures et raisonnements puis je reviendrais.....


thanks

[invitee05a3fcc]

......quelle est l'indication de courant ou tension qui nous assure que ce transistor est saturé?

Si le V_ce est plus bas que le V_cesat de la datasheet
OU
Si I_b est plus grand que I_c/Gain_en_saturation de la datasheet ( généralement 10 ou 20)

[invite48c53f9b]

Merci pour ces infos supplémentaires

oui en saturation : Ib >> Ic / ß avec beta = 330 ici.
pour mesurer cela faut mesurer courant Ib et Ic....Ic se deduit simplement mais Ib
pas si facilement.

Il est alors plus intéressant de ce pencher sur :

"lorsque Vce est plus bas que le Vcesat de la datasheet alors on est en saturé."
ou encore: selon polarisation des jonctions pnp.

ps: tout de même on peut avoir un facteur 20 entre ic et ib: Ic pourrait vérifier
Ic = 20*Ib en saturatiuon......aprés au final ce facteur peut être plus ou moins grands selon
les tensions et courants mis en jeu.

je me penche aussi sur cela.


Merci

[invitee05a3fcc]

oui en saturation : Ib >> Ic / ß avec beta = 330 ici.

Mais, c'est pas possible ! tu le fais exprès ou quoi ?

Y a quoi de marqué sur la pièce jointe ?

[invite48c53f9b]

Tu ne m as peut être pas compris je disais que je sais bien qu 'en sature:
Ib >> Ic / beta où beta = 330 (par exemple....)......tout cela pour dire qu en sature Ib est bien supérieure

au Ib du régime d'amplification (analogique) tout simplement.

[invite48c53f9b]

Tu ne m as peut être pas compris je disais que je sais bien qu 'en sature:
Ib >> Ic / beta où beta = 330 (par exemple....)......tout cela pour dire qu en sature Ib est bien supérieure

au Ib du régime d'amplification (analogique) tout simplement.

Apres a savoir si le gain en saturation peut être inférieur à 1 je ne sais pas......
exemple en saturation peut on avoir par exemple Ib plus ou moins supérieur à Ic.......c'est un autre problème.
comme quoi un simple circuit nous apprend pas mal de chose.

[invite48c53f9b]

re salut,


Tu es d accord avec moi que même si je mets accu 1.5V au lieu des piles..cela ne changera rien aux valeurs tension/courant ?
(car tension accu restera vers 1.5V)





et à ton avis comment peut-on calculer numériquement la résistance de base ici ( qui vaut 4.7KOhm)?

on fait quels hypothèses pour la calculer?


merci

[invite48c53f9b]

re salut,


Tu es d accord avec moi que même si je mets accu 1.5V au lieu des piles..cela ne changera rien aux valeurs tension/courant ?
(car tension accu restera vers 1.5V)





et à ton avis comment peut-on calculer numériquement la résistance de base ici ( qui vaut 4.7KOhm)?

on fait quels hypothèses pour la calculer?


merci

je voulais bien sur dire résistance ici de collecteur qui vaut 4.7Kohm .