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Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine



  1. #1
    DixOr

    Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine


    ------

    Bonjour, j'aimerais savoir la démarche pour calculer ma résistance, j'ai essai de toutes les façons mais je n'arrive jamais a retomber sur ma résistance de 27kOhms: j'ai essayé avec U=RI avec 8,3V pour U et Ib je bloque car pour saturé le transistor c'est Ib>Ic/gain mais en Ic je ne sais pas combien j'ai j'ai juste utilisé un générateur 9V... mon transistor c'est un NPN 2N222A. Cordialement DIxOr
    pasted image 0.png

    -----

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  3. #2
    mizambal

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Hello. Dans un oscillateur à relaxation comme celui-ci, le transistor fonctionne en saturation donc cette résistance n'est pas vraiment une résistance de polarisation, c'est une simple limitation de courant et sa valeur n'est pas critique : tu peux mettre une 1K si tu le souhaites ça marchera encore. En gros cette valeur de 27K à été prise au pifomètre ^^

  4. #3
    penthode

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    des détails sur la bobine ?
    Là où le mensonge prolifère, la tyrannie s'annonce ou se perpétue.

  5. #4
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Merci pour ta réponse, mais par limitation de courant c'est à dire ? elle sert pas aussi a décharger la bobine a travers elle pour faire varier la base soit à 0 ou 9V pour pouvoir bloquer ou saturé le courant ?

  6. Comparatifs

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  7. #5
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    C'est deux bobines classique la émettrice (25spires+sortie+50 spires) et la réceptrice 50spires

  8. A voir en vidéo sur Futura
  9. #6
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Bonsoir

    Avant tout, il faut prendre conscience que ce montage manque cruellement de sérieux. C'est une monstruosité ! Comme son fonctionnement dépend énormément des caractéristiques effectives des composants, a priori rien ne garantit le résultat ni sa pérennité.


    Considérons que le primaire du transformateur est constitué de deux enroulements identiques et de résistance interne négligeable, que le rapport de transformation (pour un seul enroulement primaire) est K=U2/U1 et que la source de tension E est parfaite.

    Lorsque le transistor est saturé, son courant de base vaut :

    IB = (2.E-VCE(sat)-VBE(sat))/R

    Dans cette situation, le courant de collecteur IC augmente jusqu'à ce que le courant de base ne puisse plus assurer la saturation. VCE se met alors à augmenter tandis que IB décroît, accélérant de ce fait la décroissance de VCE et menant au blocage complet du transistor si l'on a fait en sorte que :

    K < VF/E

    Lorsque le transistor est bloqué, le transformateur se décharge dans la diode électroluminescente de tension directe VF. On a :

    VCE = E+VF/K

    VBE = E-VF/K < 0

    Quand le transformateur s'est déchargé, la tension directe VF chute, provoquant la décroissance de VCE. Dès que VF < K.E, on a :

    IB = (E-VF/K-VBE)/R

    Comme VF chute, IB augmente, diminuant VCE et augmentant encore plus vite IB, jusqu'à la saturation du transistor.

    Et on recommence le cycle.


    Le courant maximum dans la diode électroluminescente dépendent du courant de collecteur atteint lorsque le transistor quitte son état de saturation, et donc principalement du gain en courant effectif β du transistor à ce point de fonctionnement :

    IFmax ≈ β.(2.E-VCE(sat)-VBE(sat))/R/K

    Une grande part de la difficulté réside dans la détermination de cette valeur particulière du gain β, qui d'une part doit être considérée dans une zone de fonctionnement où elle n'est pas spécifiée et où elle évolue énormément, et qui d'autre part varie d'un composant à l'autre. On risque de griller le montage à plus ou moins long terme si l'on sous-estime cette valeur de β, et la luminosité de la diode électroluminescente restera faible si on la surestime.
    Dernière modification par PA5CAL ; 24/01/2018 à 19h39.

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  11. #7
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Le plus souvent, ce sont les mauvaises caractéristiques des composants (transfo, pile) et leur relative robustesse (transistor, LED) qui sauvent la mise au bricoleur qui entreprend de réaliser ce montage, dont la durée de vie reste très aléatoire. Or, quand on fait sérieusement de l'électronique, on ne doit pas compter sur la chance.

  12. #8
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Merci pour ta réponse très compléte

  13. #9
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Mais j'ai un peut du mal a comprendre avec K et R c'est ma résistance de 27K ?

  14. #10
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    K dans mon cas correspondrais à 25/50 ? Car 25 spire sur l’inducteur et 50sur l’induite ?

  15. #11
    penthode

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    25 spires pour un "joules thief" c'est aberrant
    Là où le mensonge prolifère, la tyrannie s'annonce ou se perpétue.

  16. #12
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Désolé mais ceci me dépasse un peu :/

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  18. #13
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Oui, R est la résistance de 27 kΩ sur le schéma.

    S'il n'y a pas de fuite magnétique, K correspond au rapport entre le nombre de spires du bobinage secondaire et le nombre de spires de l'un des deux bobinages primaires (que j'ai pris identiques par hypothèse).

  19. #14
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Donc K=50/25 ?

  20. #15
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Oui, sauf que dans ce cas, le transistor n'est jamais bloqué.

    Il me semble qu'il faudrait reconsidérer les caractéristiques du transformateur.

  21. #16
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    La bobine qui est traverser par le DC ne se decharge pas dans la resistance ? Pour avoir 0V a la base ou 9V Pour bloque le transistor ou le saturer ? J’ai mon cerveau qui fume :/

  22. #17
    mizambal

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Bravo à PA5CAL pour le pavé je le note car ce circuit est marrant et ça peut être utile à comprendre à condition de posséder quelques connaissances de bases (transistor, transformateur) permettant de s'y retrouver.
    Si d'autres cherchent un titre pour sauvegarder cette page prenez "WIRELESS LED" car c'est sous cette appellation qu'on retrouve communément ce schéma sur le web.
    un exemple de lien expliquant comment bobiner le "transfo air" : http://www.theorycircuit.com/wireless-led-circuit/

  23. #18
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Merci pour le lien mais peut tu m’expliquer, la resistance decharge bien la bobine pour avoir soit 0v ou 9 au transistor pour le saturer ou le bloquer, et pourquoi faire qu une bobine que l’emeteur avec une sortie au milieu on aurra plus le faire avec 2bobines dans la partie emetrice ? Et donc la resistance si elle sert a decharger la bobine n’importe quel valeur peut marcher elle n’a rien avoir avec la polarisation du transistor ?

    Donc en résumé, Lorsque le circuit est mis sous tension, un courant circule dans l'inductance, qui une fois chargé, se décharge à travers la résistance placé en série. Nous aurons une tension qui sera positive puis une nulle, le transistor va alors pouvoir alterner entre saturé et bloqué ce qui nous permettra d’avoir une tension variente a plus de 50mHz (info constructeur) dans la seconde partie de la bobine où un champs magnétique variable pourra être créé pour permettre le transfert d'énergie

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  25. #19
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    La résistance ne sert pas à décharger le transformateur, mais à transformer la tension créée aux bornes de ses enroulements par le collecteur du transistor saturé, en un courant de base chargé d'entretenir cette saturation. C'est l'enroulement secondaire qui, en se déchargeant au travers de la LED, crée une tension inverse sur l'enroulement connecté à R et à la base qui bloque le transistor.

    Note que sur le schéma de mizambal, la tension d'alimentation est de 1,5V, soit moins que la tension directe d'une LED (i.e. VF≈2V pour une led rouge, VF≈3V pour une led bleue). Le montage sert de convertisseur tension-courant avec élévation de la tension (« step-up » en anglais), ce qui explique qu'on puisse s'autoriser un rapport de transformation K=(30tr/15tr)=2 (si VF=3V alors VBE=1,5V-3V×15/30=0V et le transistor est complètement bloqué, et si VF=2V alors VBE=1,5V-2V×15/30=0,5V, la jonction base-émetteur est insuffisamment polarisée et le courant de collecteur reste insignifiant).

    Dans ton cas de figure, le rapport de transformation doit au contraire être choisi pour abaisser la tension. En effet, on doit faire en sorte que la tension VF aux bornes de la LED allumée corresponde à une tension au primaire qui vienne annuler la tension aux bornes de R en compensant la tension d'alimentation afin de bloquer le transistor. Si par exemple VF=3V, alors il faudrait choisir K=3V/9V=1/3 (plus de 0,22 et moins de 0,35 en pratique). (Mais alors je pense que l'ensemble du montage pourrait avantageusement être remplacé par une simple résistance alimentant directement la LED).

  26. #20
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Voici le schéma avec les tensions, courants et formules essentielles dans les deux principaux états de fonctionnement (transistor saturé et bloqué) :

    JF.png
    Dernière modification par PA5CAL ; 25/01/2018 à 10h06.

  27. #21
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Pour comprendre le phénomène de dé-saturation qui permet de stopper la charge et limite par conséquent le courant dans la led, le mieux est de considérer les courbes de saturation du transistor (VCE fonction de IB pour IC variable).

    Durant la charge, VCE augmente tandis que IB diminue, et le rapport entre leurs variations respective est en première approximation égal à R. On peut donc reporter la droite de charge correspondante sur la série de courbes (représentée avec une échelle linéaire).

    JF-courbes.jpg

    Le point de fonctionnement se déplace sur cette droite durant la charge du transformateur, en partant d'un point situé assez bas (forte saturation, IC faible) et évoluant vers le haut (augmentation progressive de IC). Durant cette phase, le gain β=IC/IB augmente.

    L'état du transistor bascule lorsqu'on atteint une valeur de IC pour laquelle la courbe tangente la droite. À partir de cet instant, IC ne peut plus que diminuer au fur et à mesure que IB chute et que VCE augmente. Le transistor finit rapidement par se bloquer.
    Dernière modification par PA5CAL ; 25/01/2018 à 10h48.

  28. #22
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Merci pour ton aide sa ma beaucoup aidé donc si je recapitule, lors de la mise en tension la bobine va s opposer au courant mais va par finir par le laisser passer, la base aurra donc 9v donc Vce va croite tendi que Ib va diminier Ib=E+Vbobine/R (bobine induit va decharger la bobine primaire) quand Ic=Ib au point de tengente de la droite de R alors Ib ne pourra plus que diminuer avec Ib, le transistor finira par se bloquer car Vb sera negative du faite du dechargement de la bobine par la bobine induit et le cycle recommencera ? C est cela ? Si la bobine du primaire aurrais decoupe en dux bobine distinc cela n’aurais pas marché car elle n aurrais pas pu etre dechargé et donc en soit la resistance sert a recuper la tension au borne de la bobine avec le flux variable (collecteur) + c est traversé par le DC. J’espère que c est bien sa

  29. #23
    gdisque

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    salut

    schéma post 20 transistor saturé les tensions induis par la bobines coté résistance s'oppose a la tension de l'alime ?
    ib =(e+V1-VBE)/R quand le transistor est bloqué et que la bobine devint un dipôle générateur

  30. #24
    gdisque

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    salut

    schéma post 20 transistor saturé les tensions induis par la bobines coté résistance s'oppose a la tension de l'alime ?
    ib =(e+V1-VBE)/R en mode amplificateur

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  32. #25
    gdisque

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    bug
    schéma post 20 transistor saturé les tensions induis par la bobines coté résistance s'oppose a la tension de l'alime ?
    ib =(e-V1-VBE)/R au tout début de la saturation

  33. #26
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Citation Envoyé par gdisque Voir le message
    schéma post 20 transistor saturé les tensions induis par la bobines coté résistance s'oppose a la tension de l'alime ?
    Non, comme l'indique le schéma, E et V1 côté résistance sont bien de même sens et s'ajoutent afin de produire un courant IB élevé assurant la saturation.

    Citation Envoyé par gdisque Voir le message
    ib =(e+V1-VBE)/R quand le transistor est bloqué et que la bobine devint un dipôle générateur
    Cette formule est valable lorsque le transistor est saturé, V1 résultant de l'alimentation de la bobine centrale via le collecteur du transistor.

    Dans la situation du transistor bloqué, ce blocage est justement provoqué par le fait que la tension la bobine côté résistance s'oppose à E pour polariser la jonction base-émetteur en inverse (on se débrouille pour avoir VBE=E-K.VF < 0, ou tout au moins < 0,5V).


    Mais il manque un terme dans ma formule de IB en saturation. Je corrige :

    JF.png
    Dernière modification par PA5CAL ; 25/01/2018 à 18h24.

  34. #27
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Citation Envoyé par gdisque Voir le message
    ib =(e-V1-VBE)/R au tout début de la saturation
    Avant que le transistor ne sature, au moment où il entre en conduction, on constate effectivement la présence une tension "V1" positive dans le sens opposé à celui du premier schéma qui satisfait ce type de formulation. Mais l'apparition du courant de base IB fait alors chuter VCE (ce qui va dans le sens d'une augmentation rapide de IB), jusqu'à inverser cette tension "V1".

    Lorsque le transistor commence à saturer (VCE≈VCE(sat)), l'inversion a eu lieu et IB est donné par la formule que j'ai indiquée avec V1 positive dans le sens indiqué sur le premier schéma.
    Dernière modification par PA5CAL ; 25/01/2018 à 18h45.

  35. #28
    PA5CAL

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Citation Envoyé par DixOr Voir le message
    Merci pour ton aide sa ma beaucoup aidé donc si je recapitule, lors de la mise en tension la bobine va s opposer au courant mais va par finir par le laisser passer, la base aurra donc 9v donc Vce va croite tendi que Ib va diminier Ib=E+Vbobine/R (bobine induit va decharger la bobine primaire) quand Ic=Ib au point de tengente de la droite de R alors Ib ne pourra plus que diminuer avec Ib, le transistor finira par se bloquer car Vb sera negative du faite du dechargement de la bobine par la bobine induit et le cycle recommencera ? C est cela ? Si la bobine du primaire aurrais decoupe en dux bobine distinc cela n’aurais pas marché car elle n aurrais pas pu etre dechargé et donc en soit la resistance sert a recuper la tension au borne de la bobine avec le flux variable (collecteur) + c est traversé par le DC. J’espère que c est bien sa
    Désolé, mais j'éprouve beaucoup de mal à te relire et à te comprendre (du moins ce que je pense comprendre ne me semble pas toujours correspondre à ce que j'avais expliqué). Il ne serait pas inutile que tu sépares nettement tes phrases, en mettant de la ponctuation et éventuellement en sautant des lignes.

  36. #29
    mizambal

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Hello. J'ai une question totalement hors sujet, pardon ^^ : comment s'appelle ce logiciel qui permet de tracer des schémas aussi jolis ?

  37. #30
    DixOr

    Re : Calcul de résistance pour un transistor avec une bobine

    Exuse moi

    Je recapitule quand le circuit est mis sous tension la premier fois, un courant va traverser la bobine(avec la resistance), la bobine va s’opposer à ce courant mais va finir par le laisser passer.

    Le transistor sera alors donc saturé progressivement du fait de la tension à la base «*géré par la bobine*», Ic et Vce vont donc augmenter progressivement et Ib va donc diminuer car Ib=Ie-Ic.

    Durant la phase d’augmentation de Ic, le gain β=IC/IB augmentera aussi jusqu’a qu’on atteine une valeur pour Ic qui est egale à Ib au point de tangent de la droite R(graph) alors Ic diminuera avec Ib tendi que Vce continura d’augmenter.

    La bobine relié au collecteur sera donc traversé par un courant variable, un champ magnétique à flux variable pourra alors être créé, la bobine se déchargera a travers la lampe. La bobine relié à R aurra alors une tension inverse à ses borne du faite du déchargement de la bobine avec la lampe. Le transitor sera alors bloquer.

    La résistance intervient à ce moment là.
    Elle sert à modifier la tension au borne de la bobine du collecteur pour maintenir la saturation du transistor. La tension au borne de la bobine est egal a Vce.
    Le cylce pourra alors être répeté.

    La résistance est indispensable car elle sert à renouveler la phase de saturation.

    J’éspère que j’ai bien compris ?

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