Diode roue libre sur bobine

[fred1810]

Bonjour,
J'ai fait un montage pour alimenter la bobine de déviation verticale d'un tube cathodique, ayant
en projet de convertir un vieux minitel en oscilloscope. J'alimente tous ca en 0-12V ,
j'ai un premier aop créant un offset autour de 6V et un autre aop en inverseur permettant de
symétriser l'alimentation de la bobine par rapport à 6V de sorte que ma bobine peut recevoir
entre +10 et -7V environ. Derrière chaque aop je met un push-pull à cause des limitations de courant
des aop. La bobine , en régime continu a une résistance de 42 ohms donc au grand maxi j'ai 250mA
dedans. Pour les transistors j'ai pris des paires 2N2222/2N2907 qui normalement tiennent à 600mA.
Et en effet ca marche, quand je joue sur l'offset j'ai mon faisceau qui part de tout en bas de l'écran
jusqu'à tout en haut. Mais ca ne dure pas. Je ne suis pas sûr de la cause mais j'ai déjà grillé pas mal de 2N2907.
Ce sont toujours les pnp qui grillent, parfois un seul mais plusieurs fois les 2, jamais les 2N2222.
Pourtant en courant ca m'avait l'air d'être dimensionné raisonnablement. Alors je me suis dit que j'ai
peut être des surtensions à la bobine soit quand on coupe le circuit, soit quand on débranche
juste la bobine pour faire des tests. Alors j'ai pensé ajouter 4 diodes "roue libre" sur la bobine et que j'ai représenté sur le
schéma. Mais avant de les souder je voulais d'abord en postant ce message pour avoir vos avis si c'est
une bonne idée. J'ai un petit doute, je me dis que peut être ces diodes vont transférer l'énergie de la décharge
peut-être sur les NPN...? Sinon y aurait il d'autres alternatives ?
Merci d'avance pour vos suggestions,

Fred1810
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[DAT44]

Bonjour,
les transistors que tu utilise supporte le courant mais pas la puissance, il faut donc que tu opte pour des transistors plus puissant (prévoir des petits refroidisseurs ...)

De mémoire pour un retour (rapide) du balayage de trame, il faut prévoir un pic de tension afin de décharger la bobine ...

Par exemple:
https://www.alldatasheet.com/datashe.../TDA1170N.html

[fred1810]

Merci pour ta réponse,
Alors l'idée c'était quand même d'essayer de faire avec ce que j'ai sous la main ou à
défaut avec des composants faciles à trouver. En cherchant bien j'ai trouvé chez moi des TIP120 et TIP125
qui supportent pas mal de puissance. Mais pour autant ce n'est pas dit que de pouvoir absorber
plus de puissance les rends plus résistants aux surtensions, non? C'est un peu ma crainte, sinon
question puissance avec ceux là je pense que je serai tranquille.

A+

fred1810

[calculair]

Bonjour,

Si ta déviation est faite avec un courant en dent de scie, la physique nous dit que la tension apparaissant aux bornes de la self est E = - L di/dt.

Donc lorsque le courant varie très rapidement ( lors du débranchement de la self pour essais ou test lorsque le courant qui la traverse est important ) il apparait une tension qui peut être importante notamment si la vitesse de variation du courant est importante . exemple 0,5 A en 10 micro seconde avec une self de 0,1 H on aura. 0,1 x 0,5 / ( 10 X 10 exp -6). = 0,05 X 10 exp5. = 5000 V

Pour avoir la vraie valeur il faut connaitre les caractéristiques des éléments et des conditions d'exploitation de montage .

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

Bonjour fred1810 et tout le groupe

… J'ai fait un montage pour alimenter la bobine de déviation verticale d'un tube cathodique, ayant
en projet de convertir un vieux minitel en oscilloscope …

Il est très probable (comme souvent), que je comprenne mal ton projet, dans lequel, il me semble que tu fais fausse route.

1- une diode de roue libre n’est nécessaire que lorsqu’il y a des coupures d’intensité dans une inductance. Ton usage (balayage vertical) n’y a, théoriquement, pas besoin;

2- pour balayer l’écran de bas en haut, il faut du courant, et des transistors TO18 ne font pas le poids. Il faut de la puissance et du radiateur;

3- l’amplificateur vertical devrait être un ampli BF (il ne faut pas rêver sur la bande passante acceptable), mais qui devra passer le continu, augmentant encore les risques d’échauffement par maintien de régimes à forte dissipation dans l’ampli;

4- le balayage horizontal devrait être à fréquence variable, pour permettre, dans la mesure du possible, d’observer à diverses vitesses. Ça risque fort de se compliquer, et là, il faudra sûrement de la roue libre et de la dent de scie;

5- la THT, sur les écrans cathodiques, est délivrée par le balayage horizontal, à fréquence fixe, ce qui est à "éviter" chez toi. Il va falloir se "débrouiller" pour obtenir une THT fixe, extérieure au balayage.

Le challenge doit être possible, mais il y a du pain sur la planche.

Courage!

[penthode]

cette bidouille était valide dans les 70's

j'en avait fait un à but pédagogique : montrer une sinusoïde sur un TRC de 60 cm était spectaculaire vu les moyens de l'époque.

maintenant.....

[fred1810]

Bonsoir,
Merci pour vos messages.
@gienas: sur ton point 1 on est d'accord, en régime permanent pas de pb, et a priori on
devrait ne plus avoir besoin de deconnecter sauvagement la bobine pour des tests. Reste l'extinction
de la carte qui peut poser un problème, d'où les diodes de sécurité que je cherche à mettre en place.

Concernant le point 2, met transistors actuels ont quand meme pu fonctionner un petit moment mais je n'ai pas trop de recul. Néanmoins meme si je remplace ceux ci par des transistors de puissance, seront ils pour autant capables de resister à d'éventuelle surtensions.

Sur ton point 3 c'est clair que mon but c'est de pouvoir afficher un signal de 50kHz à quelques centaines de
kHz si l'engin tient le coup mais c'est clair que je ne vais pas m'aventurer dans le MHz avec ca.

Ton point 4 constitue la 2e partie du projet, dans un premier temps je garde en l'etat le balayage horizontal existant (donc pas encore possible de voir n'importe quelle fréquence), et si dejà j'arrive à gerer le balayage vertical je mettrait une dent de scie en horizontal avec un 555, et il faut encore que je trouve comment mettre en place de facon simple la synchro.

Ton point 5: pas sûr d'avoir compris, je laisse l'alim du wehnelt en l'etat donc pas avec une tension constante (peut être ca fera une 3e partie du projet), je ne fait que déconnecter la (les) bobine de balayage.

A+
fred1810

[penthode]

!!!!!

tu ne dépassera pas 2 ou 3 kHz

[gienas]

... Ton point 5: pas sûr d'avoir compris, je laisse l'alim du wehnelt en l'etat donc pas avec une tension constante (peut être ca fera une 3e partie du projet), je ne fait que déconnecter la (les) bobine de balayage ...

Hum. Pas clair et surtout pas réaliste. C’est la THT qui polarise le wehenelt et fournit la luminosité du spot. Cette tension est la ”récupération” par une diode de roue libre de l’énergie emmagasinée dans le déflecteur horizontal quand il arrive au bout de la ligne.

Puisque tu vas changer le balayage horizontal aussi, pour l’adapter à ton besoin, tu n’auras plus ce balayage permanent (ton balayage à toi ne le sera plus), et il ne sera plus à fréquence fixe.

Il te faudra donc prévoir une source de THT distincte et fixe (donc régulée) pour conserver une luminosité constante et des dimensions constantes. Ces deux grandeurs sont dépendantes de la valeur de la THT.

[fred1810]

Ok alors peut-être que le remplacement du balayage horizontal ne marchera pas, on verra bien c'est en forgeant qu'on devient forgeron. De toute façons c'est juste pour le fun sinon ce minitel partait à la poubelle.
Mais bon pour le moment ma question concerne la protection de mon circuit gérant le balayage vertical
contre d'éventuelles surtensions notamment quand on éteint la carte électronique. Si quelqu'un peut me donner son avis concernant les 4 diodes que je comptais ajouter sur la bobine, ou s'il y a mieux à faire dans cette configuration pour protéger les pnp contre les surtensions....

Merci d'avance,

fred1810

[penthode]

Je ne saisis pas où est ton problème. ..

N'importe quel ampli basse fréquence charge la self d'un haut parleur sans toutes ces précautions

[fred1810]

@penthode: si tu peux me conseiller un ampli, ou idéalement un schéma simple d'ampli alimenté en 0-12V, qui
à une tension continue de 0V en entrée fournisse une ddp de l'ordre de -10V sur ma bobine et pour 12V en entrée me donne une ddp d'environ +10V sur ma bobine, avec une bande passante de au moins quelques dizaines de kilohertz je suis preneur.
Pour moi des transistors qui grillent c'est un problème en effet même si ca peut te paraître surprenant.

fred1810

[calculair]

Regarde mon post N°4 Tu auras ainsi une estimation de la tension qui apparait à la coupure du courant. Tu auras aussi sa polarité . Et donc le sens des diodes de protection.

Ok alors peut-être que le remplacement du balayage horizontal ne marchera pas, on verra bien c'est en forgeant qu'on devient forgeron. De toute façons c'est juste pour le fun sinon ce minitel partait à la poubelle.
Mais bon pour le moment ma question concerne la protection de mon circuit gérant le balayage vertical
contre d'éventuelles surtensions notamment quand on éteint la carte électronique. Si quelqu'un peut me donner son avis concernant les 4 diodes que je comptais ajouter sur la bobine, ou s'il y a mieux à faire dans cette configuration pour protéger les pnp contre les surtensions....

Merci d'avance,

fred1810

[penthode]

un TDA 2030 devrait permettre de faire des tests

[penthode]

@penthode: si tu peux me conseiller un ampli, ou idéalement un schéma simple d'ampli alimenté en 0-12V, qui
à une tension continue de 0V en entrée fournisse une ddp de l'ordre de -10V
fred1810

y sort d'où le -10 ?

[fred1810]

Alors j'explique: si tu ne met rien dans la bobine le faisceau est au centre de l'écran.
Mon circuit a pour but de permettre au faisceau d'être dévié aussi bien tout en bas de
l'écran que tout en haut. Donc en sortie en gros j'ai besoin de -10V à 10V (en pratique -7 +7 suffiraient dans mon cas).
Pas sûr que le TDA2030 puissent le faire sans alim symétrique. En tous cas mon schéma le fait
comme il faut. Il faut juste que j'assure une durée de vie raisonnable à mes transistors...

fred1810

[penthode]

y suffit de monter deux TDA en pont , comme ton montage le fait.

et pourquoi pas une alim symétrique ? ça simplifie bien la vie

construire un ampli lambda en transistors discrets en 2022 , c'est vraiment s'enquiquiner pour pas grand chose

si tu veux plus costo tu as le TDA 7294 à qui j'ai fait subir des tortures que la morale réprouve sans qu'ils bronchent ! (pilotage de moteurs)

[fred1810]

Pourquoi pas une alim symétrique? Parce que je n'en n'ai pas sous la main et que la fabriquer va juste
me rajouter un bout de circuit en amont dont je n'ai n'ai pas forcément besoin. Sinon en effet il est possible
que 2 TDA2030 en pont puissent faire le job, mais il faut encore que je les commande. L'idée c'est quand même de
faire au plus simple avec ce que j'ai sous la main si je peux. Si vraiment je voulais juste un oscillo
je peux m'en acheter un c'est pas le problème.

A+

[fred1810]

@calculair: dans ton estimation tu as considéré un temps de décharge arbitraire qu'il
est très difficile d'estimer en pratique. En fait connaiître la valeur de cette surtension n'est pas essentielle. Que j'ai
100, 1000 ou 10000V au bornes de la bobine, il faut déjà trouver une stratégie pour la canaliser, ensuite
si les diodes ou autres ne sont pas dimensionnées correctement il faudra les remplacer par d'autres surement.
Bon si j'avais beaucoup plus que 10000V à mon avis j'aurais vu des étincelles...
Ensuite pour le sens du courant, il peut être indifféremment dans un sens ou dans l'autre donc je dois tenir compte
justement que les 2 polarisations sont possibles.

A+

[penthode]

cette tension va débiter sur une charge de sortie d'un ampli

il n'y aura donc pas de tension !

juste un courant qu'il est facile le calculer

après c'est une question de robustesse de l'ampli

[fred1810]

hum.... si je regarde le datasheet du tda2030 de STMicro dans tous les
schémas je vois 2 jolies diodes en sortie d'ampli. Pas sûr qu'elles soient là juste pour faire joli en fait (d'ailleurs c'est écrit dedans)...
Mais en tous cas les diodes qu'ils mettent sont bien mises comment sur mon schéma en haut, au moins ton histoire
de tda2030 m'aura conforté dans l'idée que je ne suis peut-être pas complêtement sur une fausse piste ....

A+

[penthode]

j'ai jamais dit le contraire !

toutefois les TDA sont bien conçus , pas chers et faciles à mettre en œuvre

sur ce...

[calculair]

bonjour

Lorsque le courant atteint la valeur I° et que tu refermes ta self sur la diode tu as l'equation

L di/dt + R i + r i = 0 ou R est la resistance propre de la bobine et r celle de la diode

la solution est i = I° exp(-( R+r )/L. t )

La tension L di/dt = - L (R+r ) /L. I° exp(- (R+r)/L t

a l'instant t = 0 la tension est. I° r

Le courant diminue comme l'exponentielle i = I° exp(-( R+r )/L. t )

Si ce courant ne diminue pas assez vite il faut piloter la recharge avec une tension de façon a augmenter le di/dt

alors tu aura Ldi/dt +Ri = E à l'instant t= 0 di/dt = E/L , il faut donc disposer d'une tension importante pour faire varier le courant i très vite..( retour ligne rapide )

[DAT44]

Bonjour,
oui, un peu comme avec ce circuit :
https://www.gotronic.fr/art-tda1170n-10545.htm