Alimentation par condensateur

[Gona]

Bonjour.
Je faisais quelques essais afin d’alimenter une trentaine de secondes un relais 3 volts 60mA à l’aide d’un condensateur chargé par un BP, et qui alimente la base d’un TIP122, le collecteur étant relié au relais, l’émetteur au pôle négatif de l’alimentation. J’ai utilisé un condensateur de 4700 µF trouvé dans mon stock. Cela fonctionne une quarantaine de secondes, donc cela me convient pour l’usage spécifié.
Cependant, j’ai été étonné lors de la mesure de la tension. En effet, en réglant l’alimentation sur 3,7 volts, il y a bien la chute de 0,7 volts due au TIP , mais je note au voltmètre branché sur la bobine du relais, une tension constante de 3 volts durant 30 secondes au moins (il y a à peine une variation de quelques centièmes de volts), et puis, en l’espace de 10 secondes, la tension s’effondre à presque rien. Cela ne ressemble pas au schéma classique de décharge d’un condensateur. Peut-on m’expliquer ? Merci.


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[invite40271050]

Bjr à toi, Tout simplement par ce que cela n'est PAS un "schéma classique de décharge d'un condo".
Ton TIP y est certainement pour qq chose.... ne conduit plus ou mal à partir d'un certain seuil.
Bonne journée

[Pascal071]

Bonjour

Le TIP122 conduit tant que la tension condensateur est supérieure à 1,2v env.
en dessous, il se bloque.
Prends l'habitude de mettre une diode inverse aux bornes du relais pour éviter les tensions induites par le décollage du relais.
C'est vrai qu'avec 3v7 le TIP ne craint pas grand chose...
Cdlt

[Gona]

Bonjour. Oui, la réponse m'est venue après l'avoir posée. Ce n'est pas la tension du condensateur que j'ai mesurée, mais celle de la bobine du relais. Je suppose que le TIP reste quasi saturé pendant les 30 premières secondes.
Si j'utilisais un mosfet à la place du tip, quelle est le durée à laquelle je pourrais espérer du 3 volts sur la bobine du relais ? Ou inversément, à quelle valeur je pourrais baisser la capacité du condensateur pour obtenir mes 30 secondes ? (à la grosse louche....). Merci.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

bonsoir
il faudra un MOSFET avec un Vgs-th très faible , un volt ou moins, pour espérer le maintenir en conduction assez longtemps.
JR

[gienas]

Bonsoir Gona et tout le groupe

... Je faisais quelques essais afin d’alimenter une trentaine de secondes un relais 3 volts 60mA à l’aide d’un condensateur chargé par un BP ...

Je crains, une fois de plus, de ne pas avoir bien compris [BIl’objectif[/B] final de ta manipulation, et n’explique pas ta ”complication” inutile.

Pourquoi faire le transistor? Es-tu sûr qu’il est utile?

Tel que ton schéma est dessiné, en supprimant le transistor et en branchant la bobine du relais aux bornes du condensateur, la fermeture temporaire du contact va coller le relais, qui se décollera à une tension faible quand la force d’attraction de la palette sera devenue insuffisante. On ne sait rien du courant dans la bobine, mais il est très probable que pour ta durée annoncée, une capacité très inférieure soit suffisante.

Tu ne dis rien de la précision du retard mais elle dépendra de la tension initiale de charge.

Le décollage se fera à tension constante.

Si j’ai mal compris ton cahier des charges, je te demande pardon.

[Gona]

Bonjour. Oui, la réponse m'est venue après l'avoir posée. Ce n'est pas la tension du condensateur que j'ai mesurée, mais celle de la bobine du relais. Je suppose que le TIP reste quasi saturé pendant les 30 premières secondes.
Si j'utilisais un mosfet à la place du tip, quelle est le durée à laquelle je pourrais espérer du 3 volts sur la bobine du relais ? Ou inversément, à quelle valeur je pourrais baisser la capacité du condensateur pour obtenir mes 30 secondes ? (à la grosse louche....). Merci.

[Gona]

@gienas. Au départ, l'idée était d'accorder à un miniDfPlayer, une alimentation par piles, pendant 30 secondes, le temps qu'il lise son fichier MP3 unique. Puisque, à vide, le miniDfPlayer consomme 20 mA, l'utilisation de piles ne serait pas très adéquate, d'où l'idée d'utiliser un condensateur, chargé au moment de l'appui sur un BP. Alors oui, j'ai d'abord imaginé l'utilisation d'un condensateur seul, avec une tension plus élevée que les 4,5 v que nécessite le DfPlayer, en interposant un régulateur de tension. Je suppose que cela pourrait se faire. Il faudrait alors calculer quel condensateur il faudrait pour assurer 30 secondes du DfPlayer injectant son audio dans un HP.
Mais puisque j'avais un TIP122 et ce condensateur de 4700µF sous la main, j'ai essayé selon mon schéma, mais en branchant directement le DfPlayer, sans utiliser de relais. Cela fonctionne bien. Le seul inconvénient, c'est que si la piste audio n'est pas terminée lors de la chute de tension, le bruit dans le HP est alors bien bizarre, c'est normal.
D'où l'idée d'utiliser comme intermédiaire le relais, pour avoir une coupure franche. Mais ce sont juste des essais, et si je m'adresse à ce forum, c'est bien sûr pour apprendre, et profiter de vos précieux conseils. C'était aussi le but de ma question sur les transistors à effet de champ. Je ne m'y suis encore jamais essayé, mais j'ai cru comprendre que l'on pouvait obtenir des temporisations bien plus longues. Donc, un grand merci pour vos conseils, patience, et pédagogie.

[Pascal071]

bonsoir

oui, en coupant le DfPlayer par un relais, la coupure sera plus franche.
ton relais consomme 60mA.

à la louche:
tip122= gain 1000
courant sur la base= 60µA @Vbe 1,2v
avec une résistance de 30k et 1000µF, tu tiens 30sec.

2x transistors BC547b en darlington, gain=10000
résistance de 30k et 100µF, 30 sec.

avec un N-MOS genre 2N7000,
il lui faut 3v (Vgs) pour garantir les 60mA du relais.
en dessous de 2v, (Vgs) il ne conduit plus.

comme mentionné par jiherve il faudrait trouver un N-Mos avec Vgs très faible , 1,2 à 1,5v @Id=60mA

dans ce cas, l'impédance d'entrée serait très grande, tu pourrais monter à 3,3Mohm (Gate-Source) et 10µF pour 30sec.
mais je ne suis pas pro en N-MOS, et ne saurait te conseiller un modèle.
Cdlt

[Sweeban]

Bonjour,

1 autre piste :
Un bipolaire un peu "hors normes" ZTX694B
Il demande certes 600µA sur sur base mais offre
VCE(sat) inférieur à 0,1v sous 100mA bien meilleur que les 1,2v habituels du Darlington


PJ

[Pascal071]

bonsoir

Gona désire juste diminuer la capacité, en augmentant le temps de collage du relais qui fonctionne certainement encore à 2v,
puisque ça fonctionne avec un TIP120...

cdlt

[Gona]

Oui, c'est ça. Et je peux aussi me passer du relais, puisque le miniDfPlayer est moins gourmand en courant que le relais. Il faut juste alors faire en sorte que le fichier MP3 soit plus court que la durée de fonctionnement, pour éviter ce vilain son "déclinant" en fin de course. Quoi qu'il en soit, j'apprécie toutes vos réponses, de "terrain". Merci à tous.

[Gona]

Bonjour. Quelqu'un, hors forum, me dit que c'est nocif pour un transistor d'être dans un état intermédiaire, ce qui est le cas en fin de course avec un condensateur. Mais j'imagine qu'avec un TIP122 qui est fait pour supporter 3A, il ne doit pas trop craindre avec les 30 mA du DfPlayer. Pouvez-vous me faire part de vos commentaires. La remarque que l'on m'a faite est-elle exacte dans tous les cas ? Ou dois-je faire attention à l'avenir si j'utiliserais des montages où je suis proche de l'intensité que peut supporter le transistor ?

[Pascal071]

bonjour

dans ton cas aucun risque avec 30mA,
tenir compte que tu perds env.0,8v avec le TIP122.
En fin de tempo, le DfPlayer voit sa tension baisser doucement jusqu'à 0v et ne sait plus quoi faire (à part des bruits bizarres)
Le relais aura une coupure plus franche.

Effectivement, en cas de forts courant et tension, le transistor demi-saturé dissipera plus de puissance (Vce x Ic)

Cdlt

[Gona]

Oki, c'est bien ce que je pensais. Merci pour la confirmation, et bonne fin de weekend.

[Antoane]

Bonjour,

+1 Pascal071. C'est indiqué dans la partie SOA (safe operating area) de la datasheet :

Qui dit que les limitations du composants sont :
- la tension max
- la température max
- la "2nd breakdown", qui limite le courant max lorsque Vce >> Vce_sat

Le courant peut aussi constituer une limitation, mais dans la majorité des composants (et encore plus des applications) c'est une conséquence de la température.

[Gona]

Merci pour vos explications.
J'ai réalisé une maquette. Cela fonctionne très bien. Sur ce modèle, j'utilise des pinces crocodiles pour raccorder l'interrupteur gâchette, ainsi que pour relier le HP de 3 watts.
Je pense plutôt utiliser des borniers à ressorts (type de ce qu'on utilise en audio).


Encore merci.