[Analogique] Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes
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Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes



  1. #1
    attila49

    Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes


    ------

    Bonjour,

    Tout est dans le titre... je n'ai pas besoin de puissance mais de 12v pour commande un MOSFET. Mais j'aurais besoin que le signal 12 volts soit le plus possible carré. Pour le moment j'ai utilisé un comparateur (LM311) mais les temps de montée et descente sont trop longs (pour une impulsion 5V - 38µs j'ai une sortie 12V - 50µs mais seulement 16 µs au maximum et même pas 12 V en plus ;o( ). Quelqu'un aurait il une idée pour m'aider à m'orienter vers une techno ou une autre.

    Merci.

    -----

  2. #2
    DAUDET78

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Sans les tensions d'alimentation disponibles ......
    Sans le schéma actuel avec le LM311 ......

    Mais normalement, on utilise un driver de NMOS
    PS :
    je n'ai pas besoin de puissance
    Tu fais une p'tit erreur
    Dernière modification par DAUDET78 ; 25/10/2017 à 07h49.
    J'aime pas le Grec

  3. #3
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Pour les alimentations j'ai une alimentation 12v (12,5A) et une sortie 0-5V 20mA (test sur carte arduino qui va se transformer en 3.3V - RPI).
    Pourquoi je fais une erreur ? J croyais que les MOSFET (IRFP250N) ça se commande avec une tension sur la gachette mais pas nécessité d'avoir beaucoup de courant.

    Je viens de regarder rapidement sur Internet : "driver de NMOS" et je pense que c'est effectivement ce que je recherche, merci ;o) Reste plus qu'a trouver le bon.

  4. #4
    DAUDET78

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Citation Envoyé par attila49 Voir le message
    Pourquoi je fais une erreur ? J croyais que les MOSFET (IRFP250N) ça se commande avec une tension sur la gachette mais pas nécessité d'avoir beaucoup de courant.
    Même quasiment aucun courant .....en statique !
    Mais en dynamique, comme la grille se comporte comme un condensateur (en première approximation) d'environ , disons, 2 à 3 nF, Il faut beaucoup de courant pour la faire passer de 0V à 10V en quelques centaines de nanoseconde.
    Ainsi, tu verras qu'un driver de NMOS peut fournir 1A !
    J'aime pas le Grec

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Effectivement pris comme ça ;o) Sur Internet ils expliquent qu'un MOSFET se commande en tension mais ils oublient de parler de cette montée en intensité au démarrage. Je te remercie pour ces informations je vais pouvoir aller faire des recherches plus précise sur Internet maintenant ;o)

  7. #6
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Sans vouloir abuser si quelqu'un a des références faciles à trouver je suis preneur. Ou bien sur quel site Internet je peux trouver mon bonheur sans être obligé d'en commander mininmum 1000 !!!

  8. #7
    DAUDET78

    J'aime pas le Grec

  9. #8
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Merci j'étais justement dessus mais j'ai mal tapé la recherche... j'ai tapé drivers NMOS et je ne trouvais rien ;o)

  10. #9
    DAUDET78

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Ne pas oublier de mettre une 220 ohm en série avec la grille et un 0,1µF en découplage d'alimentation du driver
    J'aime pas le Grec

  11. #10
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    J'ai choisi celui ci : http://www.farnell.com/datasheets/185906.pdf et je comptais suivre leur schéma page 5.

    Par contre petite question toute bête : 12V / 1A si je met une 220 ohms une 1/4 de watt va être suffisante ?

  12. #11
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Nom : générateur_Courant NMOS PWM.JPG
Affichages : 446
Taille : 9,1 Ko

    Je comptais l'associer au montage que tu m'avais donné dans un précédent post. Cela devrait convenir ?

  13. #12
    DAUDET78

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Pas de problème.
    Tu mets le driver entre le µC et le schéma
    Mais le NMOS dissipe de la puissance . faut calculer et mettre, probablement, un radiateur
    Dernière modification par DAUDET78 ; 25/10/2017 à 11h23.
    J'aime pas le Grec

  14. #13
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Je te remercie pour tous ces renseignements et si avec tout ça je ne réussis pas c'est que ce sera de la mauvaise volonté ;o)
    Bonne journée.

  15. #14
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    J'ai une question sur le générateur de courant.

    J'ai des résistances de 0.75 ohms pour R. Je souhaite un courant de 3 ampères. Si je modifie la résistance de 330 ohms de la base est ce que cela va modifier la formule Iled = 0.6 / R ?

  16. #15
    DAUDET78

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Citation Envoyé par attila49 Voir le message
    Si je modifie la résistance de 330 ohms de la base est ce que cela va modifier la formule Iled = 0.6 / R ?
    Non
    Mais dans une certaine limite ! Si tu remplace la 330 par une 330K .... ça marchera moins bien .
    La 330 est là pour limiter le courant max dans la base du NPN
    J'ai des résistances de 0.75 ohms pour R
    Pour 3A, R=0,2 ohm
    Avec des 0,75 ohm, tu en mets 4 en parallèle.
    J'aime pas le Grec

  17. #16
    attila49

    IRFP250N : temps de montée et descente tres long ;o(

    Bonjour,

    J'utilise un IRPN250N et les temps de montée descente devraient être inférieurs à 100 ns mais moi je me retrouve avec des temps de 4 µs !!!

    Voici le schema que j'ai utilisé :
    générateur_Courant NMOS PWM.JPG

    Voici ce que me donne le scope (5µs / 10V / division) :
    Screenshot at 2017-11-04 11:55:06.jpg

    Et voici la datasheet du composant :
    irfp250n.pdf

    Sur le scope la courbe en vert est le signal pris juste avant la résistance et en jaune juste apres la 1k.

    Quelqu'un aurait une du comment et du pourquoi je n'ai pas une jolie et belle courbe jaune au plus proche de la verte ?

    Cordialement,

  18. #17
    Antoane
    Responsable technique

    Re : IRFP250N : temps de montée et descente tres long ;o(

    Bonjour,

    Les temps donnés dans la datasheet sont spécifiées dans un contexte très particulier : celui du schéma de la figure 10, avec Rg, Rd, Vcc de spécifiés.
    En particulier, ils utilisent une Rg de 3.9 Ohm alors que la tienne fait ~1 kOhm. Rien d'étonnant donc à ce que cela ne fonctionne pas.

    Ce montage : http://forums.futura-sciences.com/at...t-nmos-pwm.jpg est très lent. Ce n'est généralement pas un problème, sauf si tu veux qu'il aille vite
    Attaquer ce circuit avec un driver de mosfet n'a aucun sens dans la mesure où vous ajoutez une résistance de 1kOhm en série...

    Quelle est la charge que tu veux alimenter et à laquelle tu veux appliquer un échelon de tension "raide" ?
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  19. #18
    attila49

    Re : IRFP250N : temps de montée et descente tres long ;o(

    Justement le but est d'aller très très vite... si je pouvais avoir un beau signal inférieur à 500 ns cela m'irait très bien.
    C'est pour alimenter une LED 100 W suivi d'une résitance 0.20 ohm sous une tension de 44 V.

    Question toute bête : ou as tu trouver les 3.9 ohms dans le datasheet ?

  20. #19
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    J'ai trouvé les 3.9 ohms

  21. #20
    Antoane
    Responsable technique

    Re : IRFP250N : temps de montée et descente tres long ;o(

    J'imagine que c'est la suite de http://forums.futura-sciences.com/el...-3a-100ms.html.

    Supposant que tu as un gros (suffisamment très gros) condensateur et que la décharge est suffisamment courte pour que la mauvaise maitrise du pulse de courant n'endommage ni la led ni la capa :
    tu peux directement commander le mosfet avec un driver adéquat et commander la charge {led, résistance}, alimentée par le condensateur, avec.

    Détails pratiques :
    - il faut vérifier que les hypothèses faites plus haut sont valides : quelle valeur de capa entends-tu utiliser ? Quelle résistance ? quelle durée d'impulsion ? ;
    - Le routage du circuit ne sera pas trivial, il faudra faire tout aussi petit que possible pour minimiser les inductances parasites (tant du circuit de commande que du circuit de puissance). Je t'invite à envoyer des photos de tes prototype.
    - choisis un driver qui envoie vraiment, avec un courant de sortie min. d'au moins 5 A. Par exemple l'un de ceux là : http://fr.farnell.com/webapp/wcs/sto...2632,210122061 (chez farnell ou un autre).


    PS : tu vois pourquoi c'est mieux de rester sur le même fil
    Dernière modification par Antoane ; 04/11/2017 à 11h40.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  22. #21
    attila49

    Re : IRFP250N : temps de montée et descente tres long ;o(

    Tout a fait c'est bien la suite.
    Je viens de modifier la résistance par une 10 ohm (je n'ai que ça sous la main), supprimer le retour transistor et effectivement maintenant c'est le signal en entrée de la résistance qui est tout tordu mais le signal en sortie de la résistance lui colle bien. J'ai un câble de 1,50 m entre le driver et le mosfet. Donc je pense que je vais tout réunir soit du coté du coté gestion ou soit directement dans le boitier du flash (pas encore fait donc pas gênant ;o)

    J'utilise 2 condensateurs de 2200 µF en parallèle. Les durées d'impulsions n’excéderont pas 250 µs (et c'est déjà énorme puisque le but est de faire des flashs au plus proche de la microseconde).
    Je vais tout reprendre pour tout condenser au max sur la carte et je mettrais des photos ensuite.

    Les condensateurs sont ils capables de lacher 3 ampères en un temps inférieur à la µs ou bien dois je essayer de trouver une autre solution ? Des selfs ne pourraient t elles pas aider ?

  23. #22
    Antoane
    Responsable technique

    Re : IRFP250N : temps de montée et descente tres long ;o(

    Citation Envoyé par attila49 Voir le message
    Je viens de modifier la résistance par une 10 ohm (je n'ai que ça sous la main), supprimer le retour transistor et effectivement maintenant c'est le signal en entrée de la résistance qui est tout tordu mais le signal en sortie de la résistance lui colle bien.
    Tu as également retiré la résistance placée dans la source et remis une résistance correctement dimensionnée (de l'ordre de 3 Ohm, si ma mémoires des grandeurs en jeu est bonne) en série avec la led, dans le drain.

    J'ai un câble de 1,50 m entre le driver et le mosfet. Donc je pense que je vais tout réunir soit du coté du coté gestion ou soit directement dans le boitier du flash
    La question se pose pas :
    - quelques centimètres au max entre le driver (quelle référence ?) et le MOSFET
    - il faut limiter la surface du circuit de puissance, ainsi que, plus généralement ses dimensions.

    J'utilise 2 condensateurs de 2200 µF en parallèle. Les durées d'impulsions n’excéderont pas 250 µs (et c'est déjà énorme puisque le but est de faire des flashs au plus proche de la microseconde).
    Ok.
    C'est plus que beaucoup : la chute de tension pendant un pulse de 3A/250µs est de l'ordre de 200 mV (dV = I*dT/C), ce qui est négligeable.
    L'inductance interne de ces capa sera cependant peut-être un peu grande. Cela se voit à l'(oscillo), sur la mesure de la tension aux bornes de la capa lors de la commutation. Une solution serait d'ajouter en parallèle (ou plus précisément au plus près des Led (on en reparlera avec les photos) une capa de puissance de plus faible valeur, mais à faible ESL (céramique u plastique).

    Les condensateurs sont ils capables de lacher 3 ampères en un temps inférieur à la µs ou bien dois je essayer de trouver une autre solution ? Des selfs ne pourraient t elles pas aider ?
    Pas vraiment, à moins de fortement compliquer le montage.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  24. #23
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    En fait pour les test j'avais retiré la led donc je n'ai pas changé la résistance de puissance mais seulement celle qui alimente la "gate".

    Qu'est ce que tu entends par "compliqué le montage" ? Vraiment beaucoup, beaucoup plus compliqué ?

  25. #24
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    > Qu'est ce que tu entends par "compliqué le montage" ? Vraiment beaucoup, beaucoup plus compliqué ?
    Assez, et c'est un changement complet de paradigme, qui impose de reprendre complètement le design. L'idée de base est de laisser constamment un courant de 3 A s'écouler et de le laisser passer dans la led lorsque cela se justifie.
    Mais il y a des modifications bien plus simples à apporter avant de commencer à s'intéresser à ce genre de structure : 3A sous 40 V en 100 à 500 ns, c'est faisable sans trop de difficultés sur un coin de table.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  26. #25
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Ce son de flash pour OpenFlash donc ils peuvent rester allumer pendant des heures donc ça risque de tirer dur 3A * 8 !!! Je pense que le mieux est que je reprennes tout à zéro avec toutes les infos que j'ai eu. Merci et je reviendrais avec mon nouveau design qui risque d'être moins simple ;o)

  27. #26
    Antoane
    Responsable technique

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    Bonjour,

    Ce son de flash pour OpenFlash donc ils peuvent rester allumer pendant des heures donc ça risque de tirer dur 3A * 8
    C'est pour éviter cela qu'il y a un peu de travail.
    Mais c'est à

    Pas besoin, ton design est au contraire très simple :
    - un mosfet, un driver, une résistance de grille, un condensateur de découplage sur l'alimentation du driver,
    - une (grosse) résistance et une led ;
    - un banc de capa chargé sous ~40V - éventuellement un peu de découplage local supplémentaire ;
    - la résistance entre l'alim 40V et les capa.

    Le point critique est plus sur la réalisation pratique (comment tout agencer dans un faible volume, comment minimiser les inductances et couplages). Le schéma électrique, quant à lui, est finalement assez simple. Vive l'élec de puissance
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  28. #27
    attila49

    Re : Transformer 5V en 12V en quelques nanosecondes

    J'ai mal à mes yeux lorsque je relis la phrase que tu as mis en encadré... je ne suis pas le champion de l'orthographe mais il y a des limites... retour au collège la ;o)

    En fait 250 µs c'est le max mais il faut que je me rapproche le plus possible d'une µs. Je pense que je vais faire deux circuits en parallèle l'un pour faire monter l'intensité et l'autre avec la LED et faire un switch au bout de X µs... j'ai une petite idée en tête qui, dans ma tête, devrait surement fonctionner (c'est beau de rêver) !!! J'ai des LED 10W (9V / 900 mA) je vais travailler avec elles c'est plus simple et transposer sur les 100W si cela fonctionne.

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