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Pont en H avec transistors NPN



  1. #1
    pci06

    Pont en H avec transistors NPN


    ------

    Bonjour à tous,
    je suis tout nouveau sur le forum, j'espère que je pourrais apporter ma modeste contribution si le cas se présente.

    Alors voilà, je me suis remis il y a peu à faire un peu d'électronique (je suis débutant) et aujourd'hui je bute sur un petit point que je ne comprends pas.
    J'ai réalisé un pont en H avec 4 transistors PN2222 qui "fonctionne", je peux activer chacun des sens du moteur avec les interrupteurs.
    Cependant, le moteur ne reçoit que la tension de commande et non pas la tension de "puissance". Je me suis creusé la tête et je sèche d'où ma question: pourquoi le moteur ne reçoit pas toute la tension de puissance (je mesure à ses bornes la tension de commande)
    Ci-dessous, le schéma (je n'ai pas mis les diodes de roue libre pour ne pas surchager), en dessous du "N" sont indiqués les pattes CBE:
    Capture d’écran de 2018-04-22 23-48-41.png

    Les alimentations sont (je n'ai pas trouvé la bonne représentation dans tinkercad circuits) :
    - à la place de la pile 3V, une alimentation 5v ~300mA (tension de commande)
    - à la place de la pile 9v, une alimentation 12v ~600mA (tension de puissance)

    Par avance merci à vous.

    -----

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Bonjour pci06 et bienvenue sur FUTURA
    Citation Envoyé par pci06 Voir le message
    Ci-dessous, le schéma ....
    Schéma de câblage qui est inexploitable.
    Il faut faire un schéma théorique en noir et blanc avec un rectangle pour une résistance et la valeur en clair, les sources de tensions, les tensions de commande etc etc !
    Par exemple http://quai-lab.com/wp-content/uploa...-H-300x275.png
    J'aime pas le Grec

  4. #3
    IC-CD0000

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Bonjour, les interrupteurs à glissière sont-ils représentés schématiquement, ou est-ce qu'il n'y a vraiment rien branché sur la borne commune de ceux-ci ? Bonne suite

  5. #4
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Bonjour IC-CD0000,
    Ce sont en fait des boutons poussoirs, désolé je les avais oublié ceux-là.
    Les résistances sont du 220ohms.
    @Daudet78 le schéma théorique arrive

  6. A voir en vidéo sur Futura
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  8. #5
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Bonjour

    Le schéma de ton montage (sans les diodes, pour simplifier) devrait ressembler à ça.

    H.png

    Malheureusement, cette configuration ne permet de piloter correctement les transistors supérieurs des demi-ponts.

    Si l'on ferme par exemple l'interrupteur du bas, alors pour le transistor inférieur TL on aura :
    - UA = 3V
    - UB ≈ 0,7V
    - IB=(UA-UB)/RL ≈ 10mA
    - UC=VCE(sat) ≈ 0,2V si IC reste de l'ordre de la centaine de milliampères (transistor TL saturé)

    Mais pour le transistor supérieur TH, UE sera forcément inférieur à UD, qui sera lui-même inférieur à UA. Par conséquent, on ne retrouvera aux bornes du moteur qu'une tension (UE–UC) très faible en comparaison des 9V de l'alimentation.

    Je ne connais pas les caractéristiques du moteur, mais par exemple, sur TH on obtiendrait quelque chose comme :
    - UE = 1,45V
    - UD = 2,1V
    - IB ≈ 4mA
    - VCE = 7,55V
    alors qu'on devrait plutôt s'attendre à :
    - IB ≈ 10mA
    - UE=9V–VCE(sat) = 8,8V
    - UD=UE+VBE = 9,5V
    ce qui imposerait de piloter TH avec une tension supérieure à 9V.
    Dernière modification par PA5CAL ; 23/04/2018 à 11h19.

  9. #6
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Par conséquent, ton pont aurait beaucoup plus de chance de fonctionner avec un montage du type :

    H2.png
    (diodes de roue libre non représentées)

    avec RL > RH (par exemple RL=1kΩ et RH=220Ω pour 100mA dans le moteur).
    Dernière modification par PA5CAL ; 23/04/2018 à 11h30.

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  11. #7
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Bonjour Pa5cal,
    j'allais poster un plat de nouilles alors que tes schémas sont limpides (je n'ai pas encore pris le "coup de main"). Histoire de rigoler je le poste
    moteur00_schéma.jpg


    Je vais étudier avec minutie tout ce que tu as dit que je pressentais mais n'ayant pas les réflexes/connaissances suffisantes, j'étais un peu bloqué
    Je reviens vers vous dès que j'ai tout intégré.

  12. #8
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    @Pa5cal,
    je ne comprends pas pourquoi UB=0,7V (je n'ai pas réussi à faire le symbole des vaguelettes)
    C'est bien la tension mesurer entre le point B et le 0V ?
    J'ai cherché tout l'après-midi (c'est pas gagné)

  13. #9
    antek

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Citation Envoyé par pci06 Voir le message
    je ne comprends pas pourquoi UB=0,7V
    C'est bien la tension mesurer entre le point B et le 0V ?
    C'est la tension base du transistor (par rapport à l'émetteur).

  14. #10
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    La tension UB relevée sur la base du transistor TL résulte de sa tension VBE(sat). J'ai donné 0,7V comme valeur approximative, qui correspond à la tension directe moyenne aux bornes d'une jonction au silicium correctement polarisée. En pratique, la valeur pourrait être légèrement plus élevée (0,8V ? 0,85V ?), mais comme ici l'argumentation porte sur le principe du montage, la valeur exacte n'est pas très importante.
    Dernière modification par PA5CAL ; 23/04/2018 à 19h49.

  15. #11
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    @antek et @Pa5cal je n'osais demander la précision de peur de passé pour un boulet Merci.
    Pour bien comprendre la relation UD<UA est-ce que je peux appliqué la notion de pont diviseur de tension ?

  16. #12
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Citation Envoyé par pci06 Voir le message
    Pour bien comprendre la relation UD<UA est-ce que je peux appliqué la notion de pont diviseur de tension ?
    Pour justifier cela, il faut plutôt considérer le fait que le courant qui traverse la résistance RH est celui qui traverse la jonction base-émetteur du transistor TH, dont le sens est donc forcément A-->D-->E. On a par conséquent :

    UA–UD = IB·RH > 0

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  18. #13
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Ton explication me va bien mais je crois qu'il y a un truc qui m'échappe dans les transistors
    Dans ma petite tête je voyais quelque chose comme ça pour TH :
    VCE=ICollecteur.RMOTEUR+IBase*RH
    Je crois que j'ai faux mais je ne comprends toujours pas pourquoi...

  19. #14
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    En effet, c'est inexact.

    VCE désigne la différence de tension entre le collecteur (C) et l'émetteur (E) du transistor. Cette tension peut être très grande lorsque le transistor est bloqué ou modérément passant, et elle est très faible (≈0,2V) lorsque le transistor est saturé.


    Si l'on note avec l'indice L les paramètres des composants en bas à gauche du schéma et avec l'indice H ceux des composants en haut à droite, on trouve les relations suivantes :

    VCE_L + IC_L·Rmoteur + VCE_H = 9V (loi des mailles)

    VCE_L + IC_L·Rmoteur + VBE_H + IB_H·RH = UA (loi des mailles)

    IC_L = IE_H = IC_H + IB_H (loi des nœuds)

    IC_H = IB_H·βH (gain du transistor)

    avec βH compris entre 10 (lorsque le transistor est bien saturé) et 300 (dans le meilleur des cas, lorsque le transistor fonctionne en régime linéaire) et avec VBE_H≈0,7V.
    Dernière modification par PA5CAL ; 23/04/2018 à 23h33.

  20. #15
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Au top Un grand MERCI Pa5cal.
    J'étais justement sur la page Tension électrique et la loi des mailles
    Le brouillard se lève petit à petit.

  21. #16
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    J'ai fait un petit schéma sur lequel on peut lancer une simulation.
    @Pa5cal quel est le logiciel que tu utilises pour faire les schémas théoriques ?

  22. #17
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Citation Envoyé par pci06 Voir le message
    @Pa5cal quel est le logiciel que tu utilises pour faire les schémas théoriques ?
    Une réponse par ici.

  23. #18
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Citation Envoyé par pci06 Voir le message
    J'ai fait un petit schéma sur lequel on peut lancer une simulation.
    Malheureusement, le schéma ne semble pas avoir été conservé par le site :

    Oups!

    410 - The requested page has expired

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  25. #19
    antek

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Citation Envoyé par PA5CAL Voir le message
    Une réponse par ici.
    C'est disponible ?
    Parce que pour ouvrir KiCad il faut que je me motive une semaine à l'avance . . .

  26. #20
    PA5CAL

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    C'est disponible ?
    Non, pas encore pour le moment, mais peut-être plus tard quand ce sera finalisé et adapté à une licence « libre ».

    (Assez bizarrement, ce sont les restrictions imposées par les licences soi-disant « libres » qui interdisent la libre diffusion de logiciels contenant des parties produites sous des licences différentes).

  27. #21
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Bonjour,
    Le schema qui a littéralement disparu du site en question.
    @Pa5cal il est utilisable quelque part cet outil sympathique qui fait de beaux schémas théoriques ?

  28. #22
    pci06

    Re : Pont en H avec transistors NPN

    Citation Envoyé par antek Voir le message
    Parce que pour ouvrir KiCad il faut que je me motive une semaine à l'avance . . .
    C'est vrai que KiCAD donne un peu mal à la tête et ce que je trouve dommage c'est d'être obligé de ruser avec FreeRoute pour router sur des plaques mono-couche. Après il y a Fritzing que j'essaie en ce moment.

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