Pont en H et capteur à effet Hall

[invite54b55d4a]

Bonjour à tous

Je travail sur un petit projet électronique et je rencontre un petit problème que je n'arrive pas à résoudre.

Voila, je contrôle un électroaimant (fait maison) avec un pont en H(Cmos) qui est lui même piloté par une carte
driver à base de ucc27322 et ucc27321. Cette carte driver je l'utilisé avant pour piloté une de mes bobine de Tesla
(DRSSTC) et je l'ai modifié pour mon projet.

Donc j’envoie un signal carré (CLK) entre 30hz et 50hz avec mon GBF sur ma carte driver qui,
elle pilote mon "Hbridge" ce qui me permet d'inverser la polarité de mon électroaimant , cette électroaimant lui fait
monté et descendre un aimant néodyme rond (dans un tube plexi) . Juste que là, tout fonctionne bien ...
voici deux petites photo

Je voudrais synchronisé la monté et la descente de mon aimant avec mon signal d'entrée sur ma carte driver (CLK)
et je pensée installer un capteur à effet Hall pour renvoyer une information sur ma carte driver.
voici un petit schéma:

Quand le signal (CLK) et à l’état haut il déclenche l'ucc27322, l'électroaimant répulse l'aimant néodyme qui, lui monte et déclenche le
capteur à effet hall. Ensuite le capteur à effet hall renvois un signal sur la carte driver qui elle, va déclencher l'ucc27321 lorsque (CLK) est à l’état bas et ainsi de suite le cycle recommence constamment ...

Le problème que je rencontre c'est que je ne sais pas quoi utilisé comme composant "logique" pour synchroniser le capteur à effet Hall
avec mes ucc et avec le signal d'entrée (CLK) ?
Je pensai à une bascule , j'ai fait quelques schéma mais je ne trouve pas la bonne solution ....

petite photo de la carte driver et du "Hbridge "

Je vous remercie à l'avance pour vos réponses.

Suppression des liens (photos) hébergés à l'extérieur, les pièces jointes doivent être postées sur le serveur de Futura Sciences en suivant le lien en épinglé : http://forums.futura-sciences.com/el...s-jointes.html Cram 64.
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[invite54b55d4a]

20160826_195938.jpg
20160826_200056.jpg
schema de principe dermo.jpg
20160826_195928.jpg

[invitee05a3fcc]

Je voudrais synchronisé la monté et la descente de mon aimant avec mon signal d'entrée sur ma carte driver (CLK)

Donc tu veux qu'il monte , touche le capteur et redescende ?? bref, un déplacement en dent de scie ?

PS : si ton tube est vertical, tu n'as pas besoin d'un pont "H"

[invite54b55d4a]

Bonjour DAUDET78
Oui je voudrais que l'aimant monte, déclenche le capteur et redescende .
le capteur devrait envoyer une information à la carte driver qui elle va déclencher l'ucc27321 lors de l’état bas de (CLK)
l' ucc27321 fait descendre l'aimant ...
Et le cycle recommence à la fréquence de (CLK) donc oui c'est un mouvement en dent de scie.

Le pont en H est très important car le système devra fonctionner dans n'importe quel position.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee05a3fcc]

Donc il faut deux fins de course (avec des capteurs Hall) aux extrémités.
- Quand tu "touches" le capteur haut, tu positionnes à "1"une bascule RS (qui indique que tu dois descendre au prochain clock donc validation du 27322
- Quand tu "touches" le capteur bas, tu positionnes à "0" une bascule RS (qui indique que tu dois monter au prochain clock donc validation du 27321

[invitee05a3fcc]

Après réflexion, j'ai un gros doute sur le fonctionnement mécanique de ta maquette ...

Donc j’envoie un signal carré (CLK) entre 30hz et 50hz avec mon GBF sur ma carte driver

Peu importe la fréquence.
par contre, il faut que le rapport cyclique soit variable en fonction de la position désirée de ton aimant

• Rapport cyclique de 0 à 100% -> Courant de 0 à 100% -> Force d'attraction de 0 à 100%
• 27321 en PWM ou 27322 en PWM donne le sens de la force d'attraction

Donc si tu veux travailler dans toutes les positions, il faut deux bobines de part et d'autre de ton aimant

[invite54b55d4a]

Donc si tu veux travailler dans toutes les positions, il faut deux bobines de part et d'autre de ton aimant

la maquette fonctionne dans toute les positions avec 1 seule électro-aimant

electroaimant.jpg
sauf que pour l'instant en haut et en bas j'ai placé des aimants en répulsion.

Donc il faut deux fins de course (avec des capteurs Hall) aux extrémités.

j'y avait pensé aussi mais à ma connaissance un capteur à effet hall ce déclenche avec le pole sud de l'aimant,
je ne sais pas si il y en a qui ce déclenche avec le pole nord de l'aimant ...

- Quand tu "touches" le capteur haut, tu positionnes à "1"une bascule RS (qui indique que tu dois descendre au prochain clock donc validation du 27322
- Quand tu "touches" le capteur bas, tu positionnes à "0" une bascule RS (qui indique que tu dois monter au prochain clock donc validation du 27321

Il faut une bascule RS pour chaque UCC ? Tu la câble comment ?

[invitee05a3fcc]

la maquette fonctionne dans toute les positions avec 1 seule électro-aimant
sauf que pour l'instant en haut et en bas j'ai placé des aimants en répulsion.

Ben oui, mais tu ne l'avais pas dit !

j'y avait pensé aussi mais à ma connaissance un capteur à effet hall ce déclenche avec le pole sud de l'aimant,

Si tu mets le capteur à l'envers ?

Tu n'as pas répondu :

par contre, il faut que le rapport cyclique soit variable en fonction de la position désirée de ton aimant

[invitee05a3fcc]

Je vois maintenant ta PJ. Je ne comprend pas du tout le fonctionnement.
- Quoi qui bouge
- où serait le fin de course
- où est l'aimant

[mag1]

j'y avait pensé aussi mais à ma connaissance un capteur à effet hall ce déclenche avec le pole sud de l'aimant,

Bonjour,

Pour info, concernant les capteurs effet Hall unipolaire, chaque face du capteur est sensible à un pole de l'aimant.
Suffit donc de le retourner.

MM

[invite54b55d4a]

Alors le rapport cyclique pour l'instant je ne le fait pas varier il est à 50%

Je vais décrire un peu la pièce jointe:
Sur la photo on peu voir la bobine de l’électroaimant, elle est rouge .
au centre de la bobine passe un tube en plexi et les aimant en répulsion sont à chaque extrémité du tube(en bas on ne les voit pas de trop, ils sont au niveau des deux vis M4 noire) .
La partie qui monte et qui descend ce sont les 4 aimants avec la pièce hexagonale juste au dessus de la bobine
En fait le "noyau" de l’électro aimant c'est lui qui monte et qui descend ...

[invitee05a3fcc]

Tu peux regarder la forme du courant dans la bobine avec un oscillo ?

[invite54b55d4a]

Tu peux regarder la forme du courant dans la bobine avec un oscillo ?

c'est pratiquement un signal carré

c'est presque le même signal que sur l'image ci-dessus

[invitee05a3fcc]

c'est pratiquement un signal carré

Ca m'étonnerait fort . Si c'est le cas, la force magnétique est la même à 30 et 50 Hz.
Attention : tu parles bien du courant dans la bobine, Pas de la tension aux bornes.

PS : tu as bien quatre diodes en inverse entre les sorties et le Vdd et le Vss et un bon découplage du Vdd ?

[invite54b55d4a]

PS : tu as bien quatre diodes en inverse entre les sorties et le Vdd et le Vss et un bon découplage du Vdd ?

sur mon pont, oui j'ai mis une diode à chaque Cmos par contre pour le découplage du Vdd, là je ne sais pas ...

j'ai fait pour l’instant pas mal de testes avec des configurations différentes, et jusque là mon système fonctionne à mon sens correctement
même à 1hz l'aimant ce déplace correctement.
la seule chose que je voudrais pour l'instant c'est améliorer mon système en rajoutant un ou deux capteur à effet hall de façon à synchroniser
ma monter et ma descente avec le signal du GBF .

[invitee05a3fcc]

Je ne suis pas sur ton montage . Mais, de la description que tu fais, pour moi, ça ne peut pas marcher .
Il faut travailler à fréquence fixe et faire varier le rapport cyclique. Le courant moyen dans la bobine va alors varier de 0 à 100%
Si à 80% , tu touches la butée, tu redescends de 80% à 0%

[invite54b55d4a]

ok DAUDET78 en tout cas merci d'avoir répondu à mon poste
à bientôt

[Antoane]

Bonsoir,

C'est, pour moi, pas clair, peux-tu repréciser :
- tu veux que l'aimant monte, puis retombe dès qu'il est en haut, puis remonte dès qu'il est en bas ? ou tu veux qu'il monte, reste en haut jusqu'à ce que le signal issu du GBF passe à 0, puis reytombe, puis reste en bas jusqu'à ce que le signal du GBF change d'état... Ou encore : tu veux que l'aimant monte en un temps égal à l'état haut du siagnl fourni par le GBF, puis redesende en un temp égal à l'état bas du GBF, etc. Bref : peux-tu repréciser ce que doit faire l'aimant en fonction de ce que dit le GBF ? un chronogramme pourrait aider.
- Si seuls les 4 aimants sont mobiles, il suffit théoriquement d'une bobine, alimentée par un pont en H, sans les 5 autres aimants pour faire fonctionner le truc "dans toutes les positions".

[invite54b55d4a]

Bonjour Antoane

ou tu veux qu'il monte, reste en haut jusqu'à ce que le signal issu du GBF passe à 0, puis reytombe, puis reste en bas jusqu'à ce que le signal du GBF change d'état...

Oui c'est exactement cela que je voudrait, ou alors que l'aimant change d’état sur une période complète ça c'est pas grave .

Si seuls les 4 aimants sont mobiles, il suffit théoriquement d'une bobine, alimentée par un pont en H, sans les 5 autres aimants pour faire fonctionner le truc

Les aimants en répulsion, sont très important pour la suite de mon projet car par la suite je ferais une autre maquette quand j'aurais franchi cette étape.

un chronogramme pourrait aider.

Si j'ai un peu de temps aujourd'hui ou dans la soirée je vais faire un chronogramme.
Hier soir je me suis repenché sérieusement sur mes schémas et je pense qu'avec une "bascule RSH" et une porte inverseuse ça pourrai résoudre mon probleme .

[Antoane]

Bonjour,

Oui c'est exactement cela que je voudrait, ou alors que l'aimant change d’état sur une période complète ça c'est pas grave .

Donc pas besoin de PWM, pas de problème de rapport cyclique du signal de commande.

Le capteur et la bascule ne sont pas absolument indispensables si tu t'arranges pour que chaque voyage (du haut vers le bas ou du bas vers le haut) dure moins qu'une demi-période et que tu alimente ton pont en H avec un signal de rapport cyclique 50%, à ma fréquence du GBF.

Si j'ai un peu de temps aujourd'hui ou dans la soirée je vais faire un chronogramme.

Inutile, c'est clair.

[invite54b55d4a]

Le capteur et la bascule ne sont pas absolument indispensables si tu t'arranges pour que chaque voyage (du haut vers le bas ou du bas vers le haut) dure moins qu'une demi-période et que tu alimente ton pont en H avec un signal de rapport cyclique 50%, à ma fréquence du GBF.

oui le système fonctionne je l'ai testé, mais quand je monte en fréquence l'aimant perd de l'amplitude et c'est pour cela ,que je veux mettre un capteur avec une bascule.
le fait d'attendre le déclenchement du capteur à effet hall , avant de changer la polarité de l’électroaimant éviterai ce petit probleme .
(c'est pas évident à expliquer ...)

[Antoane]

C'est clair.
Mais dans ce cas là, sauf si la montée est (beaucoup) plus longue que la descente, le capteur ne résoudra pas le problème car le problème est la vitesse de déplacement du mobile. Au mieux, tu perdras le synchronisme avec le GBF.
Pour accélérer le mouvement, une solution peut être d'accroitre la tension d'alimentation du pont.

[invite54b55d4a]

Hier je me suis repenché sur le sujet (au calme LOL)
et j'ai pensé à mettre une bascule RST et une porte inverseuse:


évidement l’électroaimant ne changerai plus de polarité à "l’état haut puis à l’état bas " mais
sur chaque front montant d'une nouvelle période, mais pour mon application ce n'est pas grave ...

Quand pense tu?

[Antoane]

Comme penses-tu que ton système réagit lorsque la fréquence GBF est faible (par ex. 1Hz) ?
Comme penses-tu que ton système réagit lorsque la fréquence GBF est si grande que l’aimant n'a pas le temps de faire le voyage en une période ?

Par curiosité, peux-tu fournir le schéma de ton pont en H ?

[invite54b55d4a]

Comme penses-tu que ton système réagit lorsque la fréquence GBF est faible (par ex. 1Hz) ?

à 1hz l'aimant monte et descend correctement , il prend toute l'amplitude que je lui autorise avec "les aimants de répulsion "

Comme penses-tu que ton système réagit lorsque la fréquence GBF est si grande que l’aimant n'a pas le temps de faire le voyage en une période ?

dés que je dépasse une fréquence de 60hz l'aimant diminue considérablement sont amplitude,je pense que la monté et la descente de l'aimant n'est plus synchrone avec le changement de période de l’électroaimant (à cause des aimants de répulsion ).

Par curiosité, peux-tu fournir le schéma de ton pont en H ?

[Antoane]

à 1hz l'aimant monte et descend correctement , il prend toute l'amplitude que je lui autorise avec "les aimants de répulsion "

Oui, et il fait 1 mouvement par seconde.

dés que je dépasse une fréquence de 60hz l'aimant diminue considérablement sont amplitude,je pense que la monté et la descente de l'aimant n'est plus synchrone avec le changement de période de l’électroaimant (à cause des aimants de répulsion ).

A cause de la bascule, les changements d'état de l'électro-aimant se feront toujours sur un front montant du signal du GBF.
l'aimant montera jusqu'à peu près le niveau de déclenchement du capteur (c'est à dire un peu en dessous de la butée haute). Cependant il ne descendra que ce qu'il aura le temps de descendre entre deux fronts montants du signal fourni par le GBF (en négligeant l'hystérésis du capteur). In fine, il oscillera autour d'une position située aux alentours du niveau de déclenchement du capteur.

Tu peux aussi utiliser une bascule RS (sans entrée d'horloge), en câblant le Set sur le GBF et le reset sur le capteur.

http://forums.futura-sciences.com/at...ll-hbridge.jpg

Tu es conscient que ce circuit n'est pas capable de commuter à plus de quelques dizaines, à la rigueur centaines, de Hz.
Tu dois avoir une cross-conduction (conduction simultanée des deux mosfet d'un bras lorsque la tension sur la grille est de l'ordre de Vcc/2) assez sévère.
Accessoirement, je trouve dommage d'utiliser des drivers de mosfet pour finalement te servir de 4n25 pour driver tes mos.

sur mon pont, oui j'ai mis une diode à chaque Cmos par contre pour le découplage du Vdd, là je ne sais pas ...

Tu as mis une diode sur chaque MOSFET. CMOSFET = Complementary MOSFET = PMOSFET + NMOSFET
Le terme CMOS est généralement réservé à la technologie de circuits intégrés CMOS, qui utilise sur une même puce des NMOSFET et des PMOSFET.

[invite54b55d4a]

Oui, et il fait 1 mouvement par seconde.

Oui tout à fait .

Tu peux aussi utiliser une bascule RS (sans entrée d'horloge), en câblant le Set sur le GBF et le reset sur le capteur.

Oui ça m'a l'air pas mal aussi cette solution ... (je vais essayer)

Tu es conscient que ce circuit n'est pas capable de commuter à plus de quelques dizaines, à la rigueur centaines, de Hz.

Oui j'en suis conscient mais mon système de toute façon ne dépassera jamais les 60- 70hz(max) même si je fait des essais parfois jusqu'à 100hz...

l'aimant montera jusqu'à peu près le niveau de déclenchement du capteur (c'est à dire un peu en dessous de la butée haute). Cependant il ne descendra que ce qu'il aura le temps de descendre entre deux fronts montants du signal fourni par le GBF (en négligeant l'hystérésis du capteur). In fine, il oscillera autour d'une position située aux alentours du niveau de déclenchement du capteur.

En haut de la maquette je vais mettre des aimants de répulsion, ce qui forcera la descente de la partie mobile.
De toute façon sur les photos que j'ai posté ce n'est pas l'objet fini, en fait le produit fini n'aura absolument pas ce design là.
Sur la forme final de mon projet et sur les améliorations éventuel j'ai encore énormément de travail pour arriver à la finalité .

Accessoirement, je trouve dommage d'utiliser des drivers de mosfet pour finalement te servir de 4n25 pour driver tes mos.

Oui tout à fait d'accord avec toi, c'est un mauvais réflexe de "teslacoileur ", sur les bobine de Tesla à double résonance(DRSSTC) ont met des GDT (Gate Drive Transformer ) entre la carte driver et la partie de puissance (sorte d'isolation galvanique) pour protéger l’électronique de commande .
Mais c'est vrai que dans cette configuration il n'y en a pas besoin, je les enlèverais sur la prochaine carte que je ferais...

Bon de toute façon je vais commander 1 ou 2 capteurs à effet hall et procéder à des essais avec une bascule "RS" et je verrais bien
la réactivité de mon système.
Parfois ont à des surprises entre la théorie et le montage fini (ça réagi pas toujours comme on l'avait prévu).