Commander un MOSFET de puissance avec une bascule D

[LA ROUD]

Bonjour à tous, je suis ravis de poser mon premier poste sur se forum. Je suis un autodidact qui s'est passionné pour l'électronique durant le premier confinnement. Aujourd'hui j'ai pris idée de fabriquer une alimentation secourue. Sans rentrer dans les détails pour le moment, je souhaite pouvoir allummer et éteindre mon alimentation d'un simple appui sur un bouton poussoir.
Pour celà, après de nombreuses recherches, j'ai opté pour la bascule D. Je voudrais que cette bascule rende passant ou pas un transistor 2N2222 qui lui même rendra passant ou bloquera un MOSFET de puissance de 14A. La tension à la sortie du pont de diode est de 21.5V, issue d'un transfo toroïdal 230VAC --->2*15VAC (8A)

-Je ne suis pas certain du choix que j'ai fais pour le MOSFET
-Je ne suis pas sur que mon schéma soit parfaitement juste, je crois qu'il manque une résistance autour de mon MOSFET.
-Si j'alimente la partie commande sur batterie plomb 12V les valeurs de résistance sont elles juste ?
-Est-ce qu'il manque des composants? Diode ou résistances...

J'aimerais avoir votre avis, et vos idées argumentées de correction.

Je pourrais vous faire parvenir des shémas et plus d'infos si vous en avez besoin.

J'ai égalements plein d'autres questions sur différentes partie de mon alim, mais on véra plus tard...

Voici le schéma de la bascule D que j'ai récupéré en bonne partie sur le site "Sonelec".

https://www.sonelec-musique.com/elec...le_on_off.html

Sauf que moi je ne veux pas mettre un relais, mais un MOSFET.

Dans l'attente de vous lire.



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[DAT44]

Bonjour,
tu doit placer une résistance entre la source et la grille (1K par exemple) pour décharger ta capa de grille ...

Comme ici, la source du transistor est relier au 21,5V(c'est beaucoup), tu peux aussi placer une résistance de même valeur en série avec le collecteur du 2N2222, ainsi tu divise par deux la tension de commande de grille du PMOS ...

[antek]

Le RDSon est de 0,3 ohm, avec 5 A le transistor dissipera au moins 7,5 W !

[Qristoff]

c'est quoi R9/C8 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

quid de la ligne de référence (masse)

qui ici , n'est reliée à rien

[LA ROUD]

Bonjour Dat44, Merci pour ta réponse rapide.

Voici mon schéma modifier comme tu me l'as conseillé. Est-ce bien cela?



Peux-tu m'expliquer pourquoi le fait d'avoir mis un pont diviseur de tension sur la masse divise la tension sur la grille du MOSFET ? je croyais que ça se faisait uniquement sur un pôle positif.

Concernant la tension de 21.5V, je n'ai pas besoin d'autant, je régule par la suite avec deux LT1083 en parallèle. 1 pour avoir 16V que je régule en série avec un LM338T et l'autre pour avoir 18V pour mon chargeur de batterie plomb. Puis-je ou dois-je mettre une résistance avant la source du MOSFET?

[LA ROUD]

R9 et C8, sont des complément pour l'anti-rebond. Plus d'info sur le lien vers Sonelec que j'ai fourni dans mon 1er post.

[LA ROUD]

Le moins de la batterie ainsi que le VSS de la bascule seront relier au 0V (2)

[antek]

Pour R3 et R4 c'est pas ça.
Tu peut remplacer R4 par un conducteur et déterminer ensuite la valeur de R3 pour avoir la bonne tension Vgs, à voir dans la datsheet du transistor choisi.

[DAT44]

Bonjour,
plutôt cela (VSS=GND, sinon, il faudra prévoir un opto-coupleur):

[LA ROUD]

Je n'ai aucune idée de comment on calcul la valeur de la résistance R3... Quelle est la formule ?

VGS max = -+20V

[LA ROUD]

Voici un morceau du schéma avec le pont de diode, la bascule, le chargeur, et la batterie. Les résistances de la bascule ont été calculée pour une tension batterie de 9V.

-Ma batterie au plomb 12V est elle le meilleur moyen d'alimenter ma bascule D?
-puis-je réduire la tension de 12V à 9V avec une simple résistance? mais je ne connais pas la consommation du schéma de la bascule !!!

[antek]

Les Maximum Ratings indiquent les valeurs limites pour que ça pète pas.
Les valeurs de Vgs à utiliser sont données dans les caractéristiques électriques, comme R_DSon en fonction de V_GS etc . . .

[Antoane]

Bonjour,

Pourquoi chainer deux limitations en courant :
- celle construite autour de R45-Q14-Q7
- celle basée sur R43 ?

On peut marginalement simplifier la commande du MOSFET de puissance avec un NPN en collecteur commun :

dont la base et directement connectée à la sortie de la bascule (sans résistance de base). La tension de sortie Vbat de la bascule est alors recopiée, avec un décalage Vbe, sur la résistance R1 et le courant de collecteur est alors fixé à Ic = (Vbat-Vbe)/R1. Ce courant est identique à celui circulant dans R2, qui fixe donc la tension aux de commade du MOSFET à Vgs = R2*Ic = R2/R1 * (Vbat-Vbe) ~ Vbat*R2/R1. Les formules ne fonctionnent que tant que le NPN fonctionne en régime linéaire, avec au moins Vce°~2 V de Vce ; il faut donc Vg < Vce° + Vbat.

Ici, on peut prendre Vce° = 2 V, Vbat = 14 V (dans le pire-cas), Vge = 5 V (*), et Ie = 2 mA.
On en tire alors : R1 = 6,2 kOhm et R2 = 2,4 kOhm

* : ici, le montage ne fonctionne pas pour un MOSFET demandant 10 V de tension de commande car il n'y a pas assez de différence entre les 21.5 V et la tension délivrée par la batterie. Cependant, comme déjà relevé, il faut de toutes facon changer de MOSFET pour un à plus faible Rdson et plus faible tension max.

[LA ROUD]

Bonjour ANTEK et ANTOANE, merci pour votre participation, je voudrais rappeller à tous que je suis un débutant autodidacte...
Je ne comprend pas tout se que vous me répondez mais j'essaye.
Après réflexion, je pense qu'alimenter la bascule avec la batterie n'est pas forcément très judicieux car je ne pourrais pas mettre en route mon alim si je n'y connecte pas une batterie... Cependant, je peux tout à fait utiliser la tension redressée de l'alim, mais il va falloire passer de 21.5 à 9V par exemple. Puis-je le faire avec une simple résistance ?

Voir le shéma ci-dessous :

Capture d’écran 2022-01-31 113351.png

Capture d’écran 2022-01-31 113652.png

[antek]

Pour le marche/arrêt de l'alim oui, mais ce ne sera plus une alim secourue !
Comme la consommation du CD est variable, sa tension d'alimentation sera variable aussi avec simplement une résistance.
Il faudrait déterminer sa consommation maximum et alors on pourra peut-être choisir de réguler avec le plus simple (R + zener + C).

On trouve facilement des MOSFET avec une R_DSon inférieure à 0,05 ohm !

[luc_1049]

Bonjour

Une bascule D en diviseur par 2, c'est ce que vous voulez faire, c'est donc D = Qbarre, je retirerais R9, la remplaçant par un fil et je supprimerai C8 sur le premier schéma.

Avez vous vérifié par la doc du cmos que votre led pourra briller ? Pas sûr !

Concernant C1, C3, R1 et R3 assurez vous que la constante de temps du reset soit bien dimensionner pour ne pas avoir un état transitoire non voulu en sortie de votre bascule.
cdlt

[LA ROUD]

Pour répondre à ANTOANE, Je viens de comprendre que vous avez fait des calcules basé sur des composants du chargeur de batterie qui fonctionne déjà parfaitement. On trouve toute la doc sur la toile (F5RCT alimentation secourue) je ne sais pas pourquoi il à choisi se câblage, mais ça fonctionne.

Pour répondre à ANTEK, je ne vois pas pourquoi se ne sera plus une alim secourue ?
Si je débranche l'alimentation du secteur, la batterie prend instantanément le relais pour mes sortie 12V, 5V, et 3V3 tant que la tention de la batterie est suppérieur à 12.00V. Après l'alimentation se coupe complètement pour éviter la décharge profonde.
La bascule ne fonctionnera que quand le circuit sera raccordé au secteur. Je ne souhaite pas couper l'alimentation complète avec cette bascule.

La vraie raison de se poste, est que je souhaite séparer l'alimentation après avoir filtré et redressé le courant AC du reste de mes composant par simple impultion sur un BP.
Pour allumer ou éteindre mon PCB. Bien sur si j'éteind, ma batterie prend le relais sur une partie de mon PCB. Je n'ai pas encore ajouter le bouton pour couper aussi la batterie si besoin.

Pour répondre à LUC1049, je suis un novice en électronique, bien que ça me passionne. J'ai fait se schéma en m'inspirant de se lien vers "Sonelec". Vu que c'est un pro et moi un novice je suis incapable de savoir si son schéma est bon ou pas.

https://www.sonelec-musique.com/elec...le_on_off.html

Peut être existe t-il une autre façon plus simple de réaliser ce que je souhaite sans utiliser d'interupteur ou de bouton on/off...

Dans l'attente de vous lire.

[lutshur]

Bonjour,

La Roud
Après réflexion, je pense qu'alimenter la bascule avec la batterie n'est pas forcément très judicieux car je ne pourrais pas mettre en route mon alim si je n'y connecte pas une batterie... Cependant, je peux tout à fait utiliser la tension redressée de l'alim, mais il va falloire passer de 21.5 à 9V par exemple. Puis-je le faire avec une simple résistance ?

Comme ceci, par exemple. Avec l'économie du transistor qui commande la gate du Mosfet. La consommation sur /Q est réduite à une misère. La LED1 et sa résistance peuvent s'intercaler entre V+ et la masse.
Pour la simulation la masse a été placée sur l'alim du CD4013. Ca ne change rien pour la sortie V+/V-


Pour la suite,

La vraie raison de se poste, est que je souhaite séparer l'alimentation après avoir filtré et redressé le courant AC du reste de mes composant par simple impultion sur un BP.
Peut être existe t-il une autre façon plus simple de réaliser ce que je souhaite sans utiliser d'interupteur ou de bouton on/off...

Brancher sur secteur, sans en avoir l'utilité ? Juste pour recharger la batterie ? Elle participe à l'alimentation secourue, donc doit débiter 5A. Son circuit de recharge va juste la soulager un peu

[LA ROUD]

Bonjour,
La Roud
Après réflexion, je pense qu'alimenter la bascule avec la batterie n'est pas forcément très judicieux car je ne pourrais pas mettre en route mon alim si je n'y connecte pas une batterie... Cependant, je peux tout à fait utiliser la tension redressée de l'alim, mais il va falloire passer de 21.5 à 9V par exemple. Puis-je le faire avec une simple résistance ?


Comme ceci, par exemple. Avec l'économie du transistor qui commande la gate du Mosfet. La consommation sur /Q est réduite à une misère. La LED1 et sa résistance peuvent s'intercaler entre V+ et la masse.
Pour la simulation la masse a été placée sur l'alim du CD4013. Ca ne change rien pour la sortie V+/V-Pièce jointe 454044
Pour la suite,

La vraie raison de se poste, est que je souhaite séparer l'alimentation après avoir filtré et redressé le courant AC du reste de mes composant par simple impultion sur un BP.
Peut être existe t-il une autre façon plus simple de réaliser ce que je souhaite sans utiliser d'interupteur ou de bouton on/off...

Brancher sur secteur, sans en avoir l'utilité ? Juste pour recharger la batterie ? Elle participe à l'alimentation secourue, donc doit débiter 5A. Son circuit de recharge va juste la soulager un peu

Bonjour Lustshur, "Brancher sur secteur sans avoir l'utilité?" en fait oui et non, on à tous des appareil qui sont en veille et il nous suffit d'appuyer sur un BP et hop l'appareil est dispo... C'est se que je souhaite.
Bien sur par la suite je souhaite aussi que l'appareil se mette en veille de lui même s'il n'est pas utilisé pendant un certain temps. Qui dit mise en veille dit que la batterie prendra le relais sur une partie de mon pcb au moment de l'extinction.
C'est pour cette raison aussi que je ne suis pas sur que la bascule D soit la meilleur façon de faire ce que je souhaite. Peut être qu'un Pic serais mieux pour gérer tout ça?
Qu'en pensez vous? Auriez vous un schema à me proposer ?

[LA ROUD]

Comme ceci, par exemple. Avec l'économie du transistor qui commande la gate du Mosfet. La consommation sur /Q est réduite à une misère. La LED1 et sa résistance peuvent s'intercaler entre V+ et la masse.
Pour la simulation la masse a été placée sur l'alim du CD4013. Ca ne change rien pour la sortie V+/V-Pièce jointe 454044
Pour la suite,

PS: Ta pièce jointe est invalide !

[lutshur]

Re-mise en ligne

[lutshur]

Pas bien visible. Image retouchée

[LA ROUD]

Merci Lutshur, mais j'avoue que je ne comprends pas grand chose à votre pièce jointe.

Le principe de fonctionnement ci dessous ne serait il pas plus adapté à mes besoin ?

[lutshur]

Le fonctionnement est le même, à part que c'est le pole + qui est commun et non le 0V. De plus, dès la mise sous tension, ce qui suit est alimenté.
Mon circuit :
Tu crées une alim pour le CD4013 avec la zener D1, la résistance R3 et le condo C4. Au lieu d'être référencée au 0V, elle l'est au "+" redressé filtré en sortie du pont redresseur. Les autres composants sont ceux de ton schéma. Mais au lieu d'utiliser la sortie Q pour commander le Mosfet via un NPN, j'utilise seulement la sortie /Q.
Entre V+ et V- tu as tes 25V d'entrée lors du premier appui sur le poussoir, 0V lors du second.

[lutshur]

Le principe de fonctionnement ci dessous ne serait il pas plus adapté à mes besoin ?

Le principe, oui. Il faudra quand même complexifier un peu, le microcontroleur ne va pas supporter la vingtaine de volts que tu vas appliquer entre Vbatt+ et 0Vbatt

[LA ROUD]

Le principe de fonctionnement ci dessous ne serait il pas plus adapté à mes besoin ?
Le principe, oui. Il faudra quand même complexifier un peu, le microcontroleur ne va pas supporter la vingtaine de volts que tu vas appliquer entre Vbatt+ et 0Vbatt

Très bien alors puis-je vous demander de faire un schéma dans se principe, avec tout les composants et toutes les valeurs calculées au plus juste, ainsi que des explications sur le fonctionnement global de votre nouveau schéma ?
Je sais que là je vous en demande beacoup mais je suis incapable de concevoir ça seul.

Bien que la bascule ne soit finalement pas la meilleur solution pour moi, en attendant ...
Voici le schéma que j'ai reproduit avec la bascule D, néantmoins je ne sais pas où connecter la borne VDD du CD4013.

[lutshur]

Voilà

[LA ROUD]

Lutshur, j'aimerais comprendre comment fonctionne le morceau de shéma ci dessous...

Je crois comprendre que la zener 12V permet de soustraire 12V de 21.5V, ce qui donnerait 9.5V entre V+ et R34.
Par contre je n'arrive pas à comprendre comment vous avez fait pour calculer R34.
CD4013 est alimenté en 12 V ?

Pouvez vous m'éclairer SVP?

[lutshur]

Calcul de R34 : 9,5V/0,006A=1500Ohms. En fait j'ai pris arbitrairement R34 pour avoir moins de 10mA. Comme il n'y a que le CD4013 à alimenter et que la zener sera découplée par un condo, j'estime que c'est largement suffisant.
Et j'ai aussi voulu que le courant qui y circule ne soit pas trop élevé lorsqu'il y a redressement de 30Vac, qui donnent 46Vdc : 34V/1500=23mA.
Le CD4013 est bien alimenté en 12V, VDD et VSS sont aux bornes de la zener.