Retardateur collage relais circuit RC + transistor

[mormic]

Bonjour à tous
J'ai besoin de retarder le collage d'un relais de quelques millisecondes; alors j'ai fait le montage dont le schéma est joint.
A partir de la formule (1) U(t)=E[1-exp(-t/RC)] je déduit le temps qu'il faut pour atteindre la tension de déclenchement minimum:
(2) t=-Ln[1-U(t)/E] x RC
Pour déterminer la tension minimum U(t), je fais l'analyse suivante, considérant que le tension EC est d'environ 1,2V:
Ic= courant de collecteur à saturation du transistor= (12-1,2)/720 = 0,015 A soit 15 mA
Le courant de base minimum est donc Ic/hfe = 15/150 = 0,1 mA
La tension aux bornes de la résistance de base R2 minimum à la saturation est donc: 47.10³ x 0,1.10^-3= 4,71V
La tension de charge de C1 doit-être de (4,7 - 0,7) 4 V.
D'après la formule (2) cela se produira 553 mS après l'apparition de la tension de 12V.
Or, à l'analyse à l'oscillo, le déclenchement du relais se produit plutôt aux alentours de 280 mS.
Je dois donc faire une erreur quelque part.
Si quelqu'un pouvait éclairer ma lanterne.
Merci
-----

[antek]

A saturation il faut utiliser les caractéristique en saturation (Vbe sat donné pour Ib).
Le hfe est utilisable au moment de l'application du 12 V (et pendant un certain temps . . .).

[mormic]

Je dois avouer que je ne sais pas trop les valeurs à prendre en compte:

[mag1]

Bonjour à tous
J'ai besoin de retarder le collage d'un relais de quelques millisecondes; alors j'ai fait le montage dont le schéma est joint.
A partir de la formule (1) U(t)=E[1-exp(-t/RC)] je déduit le temps qu'il faut pour atteindre la tension de déclenchement minimum:
(2) t=-Ln[1-U(t)/E] x RC
Pour déterminer la tension minimum U(t), je fais l'analyse suivante, considérant que le tension EC est d'environ 1,2V:
Ic= courant de collecteur à saturation du transistor= (12-1,2)/720 = 0,015 A soit 15 mA
Le courant de base minimum est donc Ic/hfe = 15/150 = 0,1 mA
La tension aux bornes de la résistance de base R2 minimum à la saturation est donc: 47.10³ x 0,1.10^-3= 4,71V
La tension de charge de C1 doit-être de (4,7 - 0,7) 4 V.
D'après la formule (2) cela se produira 553 mS après l'apparition de la tension de 12V.
Or, à l'analyse à l'oscillo, le déclenchement du relais se produit plutôt aux alentours de 280 mS.
Je dois donc faire une erreur quelque part.
Si quelqu'un pouvait éclairer ma lanterne.
MerciPièce jointe 491691

Bonjour,
Difficile de théoriser le fonctionnement de ce circuit. L'étude est plutôt expérimentale.
Il faudrait savoir le courant de fermeture et d'ouverture du relais, qui n'est pas le courant de la tension d'alimentation. Chaque relais a sa propre sensibilité.
Ensuite, il faudrait relever le gain du transistor Ic/Ib, qui n'est pas le gain "typique",statistique en petits signaux donné dans les docs?
Connaissant la courbe de charge du condensateur, on peut espérer calculer la tension qui donnera le courant base qui donnera le courant collecteur qui donnera le courant de fermeture du relais....
Bref, si on veut vraiment calibrer le retard, il faut appliquer un échelon franc, avec un monostable, par exemple.
MM

[A voir en vidéo sur Futura]

[Janpolanton]

Bonjour,
Le schéma ci dessous a été réalisé et éprouvé.

[Pascal071]

bonjour

Le temps de retard est défini par le Vgate qui est variable suivant le lot de Nmos.
avec un NPN, il est défini par le Vbe, 0,6 à 0,7v.
Dans les 2 cas, la durée est approximative, et variable en température.
Un trigger style 40106 serait plus fiable,
mais tout dépend de la précision demandée.

Cdlt

[jiherve]

bonsoir
par ailleurs le collage d'un relais est surtout défini par un courant donc si l'on ne connait pas celui ci les calculs ne servent à rien.
cela peut se faire avec un 555.
JR

[mormic]

Le courant, comme je l'ai indiqué en #1, est de 15 mA.
Bon, comme cette approche semble hasardeuse, j'ai opté pour un montage avec un NE555.



Dans ce cas le fonctionnement est plus fixé. Avec diverses résistances R1, j'ai conclu que le délai était d'environ 0,6 x R1 x C1 avec R1 en kOhms et C1 en uF.
Exemple précis: R1 = 21,53K C1=23uF => t=300mS

Merci à chacun pour l'aide apportée.

[jiherve]

re
non le courant de collage n'est pas de 15mA , 15mA c'est le courant pour lequel le collage est certain .
Un relais 12V avec une bobine de 720 ohm à un pick up voltage bien plus bas voir là par exemple https://docs.rs-online.com/685c/0900766b8158317b.pdf
le courant serait alors de seulement 13,3 mA.
Et la tension de seuil pourrait être bien plus basse, cela dépend du relais, mais au final avec un 555 on s'en fout!
JR

[mormic]

Juste pour ma gouverne: la tension de pick up, je vois; mais quelle est la différence avec la tension de seuil?
Et combien de temps se passe-t'il entre le collage avec 13,3 mA et la saturation à 15mA ? Est-ce significatif pour le fonctionnement d'un relais?

[jiherve]

re
pick up et seuil haut c'est la même chose.
Pour le reste oui cela modifiera forcement le timing car avec un circuit tel que celui proposé au début les sources d'incertitudes sont multiples, valeur de capa connue à 20% , gain du transistor itou etc etc , là rien ne vaut l’expérimentation.
JR

[antek]

Je dois avouer que je ne sais pas trop les valeurs à prendre en compte:

Pour info donc.
A la ligne V_ce(sat) tu lis I_c et I_b avec le V_ce(sat) correspondant.
Ici à saturation on a un rapport de 10 entre Ic et Ib

[titijoy3]

Bonjour,
Le schéma ci dessous a été réalisé et éprouvé.

le schéma et la phot du circuit ne correspondent ou si je me trompe ?

[Janpolanton]

C'est une simulation en 5V et la réalisation est en 12V avec ajout de le diode de roue libre.
Et pour info, il n'y avait besoin que de peu de précision pour une tempo d'environ 1 seconde.
Le BS170 a été choisi par manque de transistor Darlington dans les tiroirs, un simple bjt n'ayant pas permis d'atteindre cette valeur.

[titijoy3]

C'est une simulation en 5V et la réalisation est en 12V avec ajout de le diode de roue libre.
Et pour info, il n'y avait besoin que de peu de précision pour une tempo d'environ 1 seconde.
Le BS170 a été choisi par manque de transistor Darlington dans les tiroirs, un simple bjt n'ayant pas permis d'atteindre cette valeur.

perso, pour une application analogue où la précision n'était pas cruciale j'ai monté un condensateur en parallèle de la bobine et une résistance en série, en 11 exemplaires, ça fonctionne depuis 8 ans environ,

le premier montage (précédent, en un seul exemplaire) faisait appel à un transistor, un condensateur et une résistance, montage analogue à celui de la photo du post 5 donc.. comme ça m'obligeait à faire un circuit imprimé en 11 exemplaires supplémentaires j'ai préféré le condensateur paralléle que je pouvait câbler directement sur le support de relais DIN

[Antoane]

Bonjour,

une autre approche :


Le principe est simple : tant que la tension aux bornes de C1 est infériere à Vz + Vbe, le courant dans la zener (et donc le courant de base) est nul et le NPN est bloqué. C1 se charge alors via R1, sans faire attention au reste du montage. Lorsque la tension aux bornes de C1 atteint Vz + Vbe, le courant est dévié relativement rapidement du fait de la faible résistance dynamique de la zener et du NPN.

La temporisation est définie par R1*C1, et le déclenchement à lieu lorsque la tension aux bornes de C1 atteint Vz + Vbe (seuil qui peut être relativement indépendant de la température en choissant une zener de ~6.2V -- son tempco et celui de Vbe se compensent alors raisonnablement).
R1 est à dimensionner pour assurer la saturation du NPN (saturation de préférence profonde pour limiter l'impact des charactéristiques du NPN et du relais).
R2 permet d'évacuer les fuites.



On peut aussi faire un circuit très précis avec un RC, un PNP (éventuellent un NPN), unerésistance, et un TL431.

[mormic]

Merci Antoane pour cette élégante solution que je vais de suite expérimenter.

Je vais aussi essayer de remplacer le relais par un MOSFET canal P, le but étant d'alimenter un circuit en 12V retardé de 200 à 400mS.

Merci à tous pour vos remarques constructives.