PWM sur un moteur 12V avec batteries 18V lithium.

[inviteefcf9159]

Bonjour à tous,

Voici mon premier post sur futura-sciences. Je suis électronicien d'origine, bien que je travaille dans l'info, mais de temps en temps j'aime bien revenir aux sources
Je me suis mis dans la tête de réparer un aspirateur balais sans fil qui fonctionne sur batteries 5 X 3.7V lithium, ce qui donne du 21V à peu près à pleine charge. Les batteries étaient nazes et du coup j'ai commandé des plus puissantes en passant de 1450mAh => 2500mAh. Seulement la carte électronique de l'aspi n'était pas adaptée vraisemblement car elles se chargent bien mais l'aspi se déclenche tout seul en chargeant (ça fait peur au début !), ce qui est bizarre car le voltage reste le même qu'avant pourtant.
Bref, à force de bidouiller j'ai cramé la carte, et du coup je suis entrain de recréer une carte moi même, pour que ça remarche (et pour le challenge aussi). Seulement l'aspi est composé d'un moteur 18V pour le balais et 12V pour le ventilo (attiny85) que j'ai en réserve pour déclencher le démarrage du moteur avec bouton poussoir et je pensais gérer le 12V en PWM sur les accus 18V avec un MOSFET en 32Khz. L'inductance du moteur "lisse" à peu près le voltage ce qui correspond en théorie à un convertisseur buck rudimentaire et moyenne donc à a peu près 12V. (simulation sur LTSpice en PJ)
J'ai pris pour cela un MOSFET BUK9535 55V 34A commandé directement en 5V, ce qui est suffisant d'après le datasheet.Pièce jointe 330821Pièce jointe 330821Pièce jointe 330821

Le problème est que le courant d'appel du moteur est trop fort et éteint aussi le Attiny lorsque j'appuie sur le bouton poussoir pour déclencher le PWM en sortie. De plus, après quelque essais je me suis aperçu que le mosfet était grillé car il laisse passer le courant tout le temps maintenant.
J'en ai un autre mais vu le prix(3€) j'ai pas envie que cramer le deuxième !

Je ne comprends pas, le mosfet devrait résister à 55A max, même en court circuit les accus ne devraient pas dépasser cela? J'ai mis une diode sur le moteur mais cela ne pourrait pas quand même créer des hautes tensions au démarrage qui endommageraient le MOSFET?
J'ai testé le moteur sur une batterie de voiture il tire 8A en régime constant en 12V. Normalement ça devrait aller, mais je n'ai jamais fait trop d'élec de puissance alors si quelqu'un pouvait me donner des pistes merci désolé pour ce long post je sais pas si c'est assez clair!

[gcortex]

Bonjour et bienvenue sur Futura,

Qu'est ce que tu as mis comme diode ?
Il faut une rapide du genre MUR1520.

[inviteefcf9159]

Merci pour la réponse rapide !
J'ai mis une diode MUR460 donnée pour 5A.
Je pensais alimenter le attiny extérieurement pour les test en mettant masse commune avec les batteries pour que seul le moteur sollicite les batteries et tenter encore un fois en croisant les doigts pour le mosfet?

[gcortex]

Si le moteur demande 8A, ta diode est mourrue et a entrainé le mos avec elle.
PS : tu devrais augmenter le rapport cyclique progressivement

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteefcf9159]

Elle semble fonctionner encore je l'ai testée, mais tu as raison, vu que j'en ai deux, je vais les mettre en parallèle pour être sur et refaire avec mon dernier MOSFET. C'est les tensions du moteur qui me font peur en fait. La carte d'origine semblait avoir un vrai convertisseur buck car je vois des condos et inductance dessus. mais bon je peux pas faire car vu la place qu'il y a dans le manche de l'aspi avec mes gros composants !

[gcortex]

pas de diodes en parallèle (emballement thermique) !
PS : 32kHz çà me semble beaucoup !

[inviteefcf9159]

Ah bon? cela crée des oscillations je suppose? Bon alors si la diode tient le coup quelques secondes je peux tenter quand même vite fait car je n'ai pas d'autre sous la main, mais merci du conseil ! Mais je crois que c'est mon protocole de test qui était foireux de toute façon j'ai déconnecté le fil du moteur un peu trop brutalement à un moment je pense que ça a du créer un arc éléctrique qui a détruit le MOSFET malgré la présence de la diode !

[gcortex]

Avec un bon driver de mos, tu commutes en 1µs.
Sinon tu risques de commuter en 10µs, et ton courant va être triangulaire.
descends à 4kHz puis fais un démarrage progressif avec la MUR1520 !

[inviteefcf9159]

La MUR1520 semble plus rapide oui. Mais avec la mienne je ne sais pas.. Qu'est ce que tu entends par un démarrage progressif? C'est grave d'avoir un courant triangulaire? Si je commute en 10µs (100kHz), c'est plus dangereux que commuter en 4kHz?

[gcortex]

PS : tu devrais augmenter le rapport cyclique progressivement

Ma diode supporte 15A ! Si le mos conduit à moitié, il chauffe !

[inviteefcf9159]

D'accord je vais descendre la fréquence et commencer à 30% de rapport cyclique et je te reviendrais dire mes résultats ! Merci.

[invitee351bd95]

Bonjour,
Selon moi la commande du mos n'est pas bonne. La résistance de 1K va mettre trop de temps pour decharger la capa d'entré, le mos va travailler en linéaire, chauffer puis casser.
Si tu a un scope regarde ce qu'il se passe sur la grille, a mon avis c'est pas joli joli (il te faut un signal carré avec des front bien net!!).

[inviteefcf9159]

Merci pour ta réponse. Mais le schéma en PJ n'est pas le vrai, c'est juste pour la simulation car je n'ai aps trouvé de BUK9535 en model spice. En vrai, la sortie pwm est directement connectée sur la grille du mos avec un pull down de 4.7k juste histoire que le moteur s'arrête si le attiny n'est plus alimenté ou a un problème !

[invitee351bd95]

Alors le problème est plus ou moins le même. Les sortie de ton micro n'ont pas une sortance en courant suffisante pour charger efficacement la capa du mos.

Le mieux est de mettre un driver qui peut envoyer des pointe de courant importante pour charger la capa (1 a 2A).
Sinon baisser la fréquence mais c'est pas le top. il faudrait pouvoir regarder la gueule des signaux.

[jiherve]

Bonsoir
Bastien à raison un Attiny ne peut driver une capa de 1nf à ces fréquences il faut obligatoirement un driver PUSH-PULL.
Et la self du moteur doit faire plusieurs mH!
JR

[inviteefcf9159]

Effectivement vous avez tous les deux raison, je viens de faire un test avec un multimètre qui mesure la fréquence, et a vide j'ai bien 4kHz sur la patte du attiny, mais connectée à la grille, je n'ai plus de signal détectable par le multimètre. Le problème vient donc bien de là. Pourtant j'avais pris ce mos pour ses basses tensions de polarisation mais apparement ce n'est pas suffisant.
Ok pour le driver, mais ça alourdit pas mal mon circuit du coup. Il n'y pas moyen d'amplifier le courant avec un 2N2222 à 4kHz pour tester? je ne sais pas si la fréquence va tenir.