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oscillateur RL



  1. #1
    Denistrov

    oscillateur RL


    ------

    Bonjour à tous!
    merci pour la dernière fois: j' ai finalement conçus un Dc /Ac parfait et les transistors bipolaires, de leurs caractéristiques j'en ai beaucoup appris.
    suite a cela,j'ai décidé de remplacer les condo et les npn par des selfs et des mosfets cette fois ci.
    une idée de comment calculer la Fréquence propre du système sera la bienvenue.

    cordialement!!!

    -----
    Images attachées Images attachées

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  3. #2
    zebular

    Re : oscillateur RL

    Slt
    c'est une conception perso?
    As tu déjà vu ce shema qq part OU c'est pour vérifier que ça ne marchera pas?

  4. #3
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    Slt !
    c'est une conception perso.
    je l'ai déjà conçus et c'est fonctionnel. mais calculer la fréquence m'aiderai bien a affiner le système. donc comment m'y prendre ?



    {{ se confronter a autrui pour mieux se connaitre ! }}.
    Dernière modification par Denistrov ; 28/09/2019 à 10h06.

  5. #4
    penthode

    Re : oscillateur RL

    quel en est l'intérêt ?

    tu nous montres la forme d'onde qui en sort ?
    Ami entends-tu le cris sourd du pays

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Antoane
    Responsable technique

    Re : oscillateur RL

    Bonjour,

    Si j'en comprend bien le fonctionnement, cet oscillateur n'est pas un modèle de stabilité... la fréquence est déterminée par une combinaison de :
    - la tension d'alimentation
    - la tension d'avalanche des mosfets
    - l'inductance des bobines
    - les caractéristiques en saturation du mosfet (transconductance, Vth)
    Les trois premiers paramètres définissent les pentes des variations du courant dans les bobines, kle dernier les seuils de commutation.

    On pourrait chercher une formule reliant ces paramètres, mais leur variabilité (d'un composant à l'autre, en fonction de la température, avec le temps) rendrait l'analyse à mon avis peu applicable en pratique.
    Une étude par simulation (e.g. Spice) serait, plus simple à mener à sans doute aussi instructive.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  8. #6
    jiherve

    Re : oscillateur RL

    bonjour,
    si cela fonctionne et que les self sont de bonne qualité alors il y a fort à parier que l'on finira par claquer la gate car rien ne limite l'excursion de tension sur celle ci sauf si par miracle VGS max +VZ > Vsurtension.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

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  10. #7
    zebular

    Re : oscillateur RL

    Je ne pense pas que denistrov cherche à revolutionner l'electronique dans le domaine des oscillateurs,c'est un cheminement intelect de toutes évidences.
    Je ne saurai faire le calcul des composants,totalement ignorant des nmos et assez fainéant en calculs.
    à la louche faudra de grosses selfs et travailler sur des harmoniques trés dansantes sur le spectrométre

  11. #8
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    L'intérêt est de fabriquer un système de transmission d'énergie sans fil.

  12. #9
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    Spice; j’essaierai bonne idée
    merci antoane

  13. #10
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    bien vu jiherve.
    justement avant de démarrer cet oscillateur j'en ai vraiment bavé; les nmos se grillaient jusqu’à ce que je tienne en compte la Vgs et la Vf des diodes .
    je note que le système est très sensible c'est l'une des raison qui ma poussée a ne pas lâcher prise après des multiples échecs

  14. #11
    Antoane
    Responsable technique

    Re : oscillateur RL

    Bonjour,

    - Le Vgs est clampé au Vcc d'un côté : si le Vds du transistor opposé dépasse Vcc, la diode se bloque et la grille est tirée au Vcc par la résistance.
    - Le Vgs est clampé à -Vf de l'autre (avec Vf la tension de la diode de body du NMOS).
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  15. #12
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    désolé zebular et aussi à tous ; les caracteristique des composants;
    vcc=12v/4a,
    R1=R2=330ohm/1w ,
    L1=L2=50µH(fil de gros section),
    Q1=Q2= n channel IRF 3205
    D1=D2=1N5419.
    Dernière modification par Denistrov ; 28/09/2019 à 12h48.

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  17. #13
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    oui antoane,cette caractéristique m'ont déranger au démarrage,mais c'en est révolu.
    le challenge c'est de pouvoir calculer la Fo

  18. #14
    Antoane
    Responsable technique

    Re : oscillateur RL

    Bonjour,

    Citation Envoyé par Antoane Voir le message
    - Le Vgs est clampé au Vcc d'un côté : si le Vds du transistor opposé dépasse Vcc, la diode se bloque et la grille est tirée au Vcc par la résistance.
    - Le Vgs est clampé à -Vf de l'autre (avec Vf la tension de la diode de body du NMOS).
    Sauf pour ce qui est de l'effet des éléments parasites : résonance des capacités parasites de semi-conducteurs avec les inductances de câblage.

    Pour une transmission d'énergie sans fil, tu souhaiterais un courant aussi sinusoïdal que possible (pour des questions de rendement et de CEM). Un royer serait sans doute la solution idéale.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  19. #15
    penthode

    Re : oscillateur RL

    Citation Envoyé par penthode Voir le message
    quel en est l'intérêt ?

    tu nous montres la forme d'onde qui en sort ?
    seconde demande
    Ami entends-tu le cris sourd du pays

  20. #16
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    �� je suis en panne d'oscilloscope ,oui c'est très difficile de travailler dans cette situation donc je me hâte d'enlever cette épine du pied .
    Pour le mom aucune courbe visualisée

  21. #17
    jiherve

    Re : oscillateur RL

    bonsoir
    @Antoane :en positif la tension de gate n'est clampée à rien du tout, fais donc une simulation!
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  22. #18
    Antoane
    Responsable technique

    Re : oscillateur RL

    Bonjour,

    j'avais fait une simulation, mais sans voir de problème... Peux-tu joindre ton fichier .asc ?
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

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  24. #19
    jiherve

    Re : oscillateur RL

    Bonjour,
    C'est moi qui ai tord, j'avais vu des Zener au lieu de Schottky !
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  25. #20
    DAT44

    Re : oscillateur RL

    Bonjour,
    les transistors et les diode Schottky peuvent quand même prendre cher car la tension de drain n'est pas clampé ...

  26. #21
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    j'ai fait moi aussi une simulation,voilà ce que j'obtient

  27. #22
    zebular

    Re : oscillateur RL

    Apparement cet oscillateur semble fonctionnel d'aprés les échanges,mais comment sera t'il stabilisé en fréquence?parsque faire des calculs,c'est bien pour la gymnastique intellectuelle mais c'est mieux si il y a une suite sur l'usage à venir.

  28. #23
    Antoane
    Responsable technique

    Re : oscillateur RL

    Bonsoir,


    Les bobines sont alimentées l'une après l'autre, avec une croissance du courant triangulaire sous la tension Vcc et une décroissance triangulaire également, sous la tension d'avalanche du transistor (diminuée de Vcc). Il y a mise en conduction de Q1 lorsque sa tension de grille dépasse son Vth. Cela se produit lorsque le courant de drain de Q2 est tel que le Vds de Q2, augmenté de la tension de seuil de la diode D1, atteint Vth - sachant qu'à ce moment là, le Vgs de Q1 est proche du Vcc.

    Plus précisément : si Q2 est bien passant (i.e. Vds ~ 0):
    - D1 conduit donc le Vgs de Q1 est proche de zéro, donc Q1 est bloqué
    - donc D2 est bloquée
    - donc la grille de Q2 est tirée au Vcc par R2
    - donc le Vgs de Q2 est proche de Vcc
    L2 est alors alimentée par une tension Vcc et le courant y croit linéairement avec une pente Vcc/L2.
    Le courant de drain de Q2 augmentant, son Vds augmente (Vds = Id*Rdson) et le transistor change de régime de fonctionnement : du régime ohmique (Vds = Id*Rdson), il passe dans sa zone de fonctionnement saturé (Id constant). Le Vds de Q2 augmente donc, et avec lui le Vgs de Q1 : Vgs(Q1) = Vds(Q2) + Vf (avec Vf la tension de seuil de la diode D1).
    Lorsque la tension de commande de Q1 est suffisamment élevée, c'est à dire qu'elle dépasse la tension de seuil Vth du transistor :
    - Q1 commence à conduire ;
    - comme le courant dans L1 est alors nul, le seul courant de drain de Q1 est celui fourni par R2, c'est à dire pas grand chose
    - donc le Vds de Q1 est proche de 0.
    Alors, simultanément :
    - D2 est alors rendue passante, ce qui force le Vgs de Q2 à 0, le bloquant soudainement. Ce transistor passe alors en avalanche, faisant rapidement décroitre le courant dans L2.
    - un courant de drain s'établit dans Q1 au travers de L1, croissant avec une pente Vcc/L1.
    Et le cycle recommence...

    Pour peu que la tension d'avalanche des MOSFET soit supérieure au double de Vcc, c'est la phase de croissance du courant qui définit la durée de chaque demi-cycle. La période d'oscillation est alors proche de :
    T = 2*L*I°/Vcc,
    où I° est le courant de drain tel que le Vds du transistor vaut Vth-Vf lorsque sa tension de commande vaut Vcc (à relire trois fois tranquillement ).
    I° n'est pas nécessairement spécifié dans la datasheet (et son estimation est toujours approximative) car cela correspond à un régime de fonctionnement généralement stressant, voire destructeur pour le composant.
    I° vaut par exemple environ 65 A @Vcc=10V pour le FDB3682 : sur la figure 8, il faut Id = 65 A pour obtenir Vds = Vth-Vf ~ 2.7 V lorsque Vgs = 10 V :
    fs257.jpg



    Les MOSFET passent en avalanche à chaque période, avec une énergie dissipée de l'ordre de 0.5*L*I°². Cette énergie perdue a pour effet, en particulier, de faire chauffer le composant, avec une conséquence sur la fréquence d'oscillation (au travers des variations de Vth et de mobilité, i.e. de I°).
    Si les mosfets de puissance actuels tolèrent un passage répétitif en avalanche (pour une énergie limitée - généralement spécifiée dans la datasheet), je ne suis pas sûr que ce soit le cas pour les MOSFET de petit signal.


    L'étude est très approximative, mais permet une bonne compréhension du fonctionnement du montage.
    Nota : R1 et la capacité d'entrée de Q1 forment un RC, la constante de temps doit être suffisament faible pour ne pas retarder la mise en conduction de Q1 lors du blocage de Q2 ;
    Par ailleurs, il n'est pas nécessaire que le MOSFET passe en saturation pour permettre le bon fonctionnement du circuit : que le produit Rdson * Id soit suffisant pour atteindre le Vds seuil suffit.
    Dernière modification par Antoane ; 01/10/2019 à 19h03.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  29. #24
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    connaitre sa fréquence propre ,ce serait un peu comme faire d'une pierre deux coups: je ferrais un choix optimal des composants ceci dit, je pourrais tenir compte de la tolérance de ceux ci enfin d’éliminer les atténuations qui pourront en naître .et donc mieux stabiliser le dispositif.( arrêt moi si je fais erreur).

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  31. #25
    Antoane
    Responsable technique

    Re : oscillateur RL

    Bonjour,

    L'optimum serait de choisir une autre topologie d'oscillateur...

    Qu'est ce qui te pousse à rester sur cette structure ?
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  32. #26
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    très intéressant antoane. Comme j'ai constaté Vcc,Vth,Vgs,Rdson et Vf,Ir sont liés: pour une Vgs<vcc = destruction des mosfets.
    en décortiquant ta réponse je pense en sortir avec une solution conséquente et affinée.
    (à relire trois fois tranquillement ).ah ça ,tu peux le dire.
    Merci à toi .
    A bientôt !

  33. #27
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    c'est vrai.
    ma motivation et beuh ,primo il présente un contraste qui me plait ;simple a vue d’œil mais compliqué à faire fonctionner,et même pour les calculs
    deuzio je souhaitais comprendre comment il fonctionne et arriver à le construire chose faite .
    bon ma gamme d'oscillateur de puissance n'est pas vaste.
    donc le quel me conseil tu pour mon montage?
    Merci d'avance!
    Dernière modification par Denistrov ; 05/10/2019 à 15h39.

  34. #28
    Antoane
    Responsable technique

    Re : oscillateur RL

    Bonsoir,
    Citation Envoyé par Denistrov Voir le message
    bon ma gamme d'oscillateur de puissance n'est pas vaste.
    On trouve quelques topologies de puissance auto-oscillantes : Royer, flyback auto oscillant, etc.
    Mais, plus généralement, c'est là l'erreur : il ne faut pas chercher un oscillateur de puissance, mais utiliser un amplificateur commandé par un oscillateur. Chaque partie du montage a alors son rôle : le premier apporte la puissance, avec la pureté spectrale ou au contraire les fronts biens carrés (si nécessaire), l'autre apporte la stabilité en fréquence, ou au contraire une éventuelle modulation.
    Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.

  35. #29
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    Bonjour !
    D'accord je vais étudier ces topologie.
    Pour ta remarque très pertinente d'ailleurs , le précédent montage que j'ai construit en fait cas ; j'ai utilisé un multivibrateur astable qui pilotait un amplificateur darlington. La distance de transfert,et beuh c'est pas la joie.

  36. #30
    Denistrov

    Re : oscillateur RL

    Bref je refais une étude de tous ces montages incluant t'es infos et je pense trouver le mieux adéquat pour mon bricolage.
    Merci beaucoup à toi.
    A bientôt

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