Pont en H avec transistors NPN

[pci06]

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:


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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[DAUDET78]

Bonjour pci06 et bienvenue sur FUTURA

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

[IC-CD0000]

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

[pci06]

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

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Bonjour

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



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 T_L on aura :
- U_A = 3V
- U_B ≈ 0,7V
- I_B=(U_A-U_B)/R_L ≈ 10mA
- U_C=V_CE(sat) ≈ 0,2V si I_C reste de l'ordre de la centaine de milliampères (transistor T_L saturé)

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

Je ne connais pas les caractéristiques du moteur, mais par exemple, sur T_H on obtiendrait quelque chose comme :
- U_E = 1,45V
- U_D = 2,1V
- I_B ≈ 4mA
- V_CE = 7,55V
alors qu'on devrait plutôt s'attendre à :
- I_B ≈ 10mA
- U_E=9V–V_CE(sat) = 8,8V
- U_D=U_E+V_BE = 9,5V
ce qui imposerait de piloter T_H avec une tension supérieure à 9V.

[PA5CAL]

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


(diodes de roue libre non représentées)

avec R_L > R_H (par exemple R_L=1kΩ et R_H=220Ω pour 100mA dans le moteur).

[pci06]

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



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.

[pci06]

@Pa5cal,
je ne comprends pas pourquoi U_B=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)

[antek]

je ne comprends pas pourquoi U_B=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).

[PA5CAL]

La tension U_B relevée sur la base du transistor T_L résulte de sa tension V_BE(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.

[pci06]

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

[PA5CAL]

Pour bien comprendre la relation U_D<U_A 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 R_H est celui qui traverse la jonction base-émetteur du transistor T_H, dont le sens est donc forcément A-->D-->E. On a par conséquent :

U_A–U_D = I_B·R_H > 0

[pci06]

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 T_H :
V_CE=I_Collecteur.R_MOTEUR+I_Base*R_H
Je crois que j'ai faux mais je ne comprends toujours pas pourquoi...

[PA5CAL]

En effet, c'est inexact.

V_CE 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 :

V_{CE_L} + I_{C_L}·R_moteur + V_{CE_H} = 9V (loi des mailles)

V_{CE_L} + I_{C_L}·R_moteur + V_{BE_H} + I_{B_H}·R_H = U_A (loi des mailles)

I_{C_L} = I_{E_H} = I_{C_H} + I_{B_H} (loi des nœuds)

I_{C_H} = I_{B_H}·β_H (gain du transistor)

avec β_H 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 V_{BE_H}≈0,7V.

[pci06]

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.

[pci06]

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 ?

[PA5CAL]

@Pa5cal quel est le logiciel que tu utilises pour faire les schémas théoriques ?

Une réponse par ici.

[PA5CAL]

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

[antek]

Une réponse par ici.

C'est disponible ?
Parce que pour ouvrir KiCad il faut que je me motive une semaine à l'avance . . .

[PA5CAL]

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).

[pci06]

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 ?

[pci06]

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.