Alimentation 12VAC depuis batterie 26V

[Aliocha44]

Bonsoir,

Pour revenir sur cette solution à AOP astable, effectivement, le gain était un peu délirant. Je suis revenu à un gain de 20.

J'ai ajusté l'alimentation VCC à 28V qui est ce que je peux obtenir de mieux avec ma batterie. Tout semble fonctionner mais forcément, on est bloqués à +-10V sur la sortie moteur à cause de l'alimentation en 28V. Premier souci, la fréquence n'est pas bonne sous la simulation Kicad avec plutôt 35 Hz que 60 avec 210k pour R3.

SchemaOscTriangle#3.png

SimuOscTriangle#3-1.png

SimuOscTriangle#3-2.png

Aussi, j'aimerais avoir plus d'info pour l'utilisation de deux amplificateurs en pont. J'ai trouvé pas mal de schéma pour alimentation symétrique, peu en asymétrique :
- https://www.pcbway.com/project/share..._fdd5a47d.html
- https://circuitsan.blogspot.com/2014...r-circuit.html
- https://www.sonelec-musique.com/elec...li_bf_002.html


Aussi, tous les tests que j'ai effectué n'était pas satisfaisant, je ne sais vraiment pas dans quel direction partir et je ne comprends pas vraiment le schéma.

SchemaOscTriangle#4.png

SimuOscTriangle#4.png

Merci!
-----

[Aliocha44]

Quelques avancées, on se rapproche doucement de l'objectif.

Ne pas oublier que tu commandes un moteur, pas une chaine HiFi

C'est pas faux, après comme je le disais ce projet est aussi pour apprendre, je me donne des objectifs plus haut que ce que demande le moteur. Mais je commence à fatiguer un peu quand même donc je prends le conseil

la version astable à AOP - sortie triangle - suiveur permet d'alimenter l'AOP en 36v max, le 555 18v max.

C'est le principal avantage je trouve : avec ce nouveau schéma, tout est sur le 28V de la batterie, plus besoin de réfléchir à un convertisseur. Même si je rappelle que j'ai déjà une sortie DC 12V dispo (car nécessaire pour d'autres lumières). C'est sur elle que je comptais pour le 555.

Les modifications apportées :
1/ J'ai recalculé la valeur de la résistance R3 pour ajuster la fréquence sur 60Hz. Formule trouvée ici : https://ecstudiosystems.com/discover...multivibrator/

On a donc 1 / (2 * ln(2) * 120k * 100n) = 60,11 Hz. Vérifié en simulation, c'est nickel.

2/ J'ai modifié les valeurs du filtre RC en passant à 1k et 2,6uF afin de revenir sur 60Hz et de diminuer ainsi son impédance. Il recommence à faire un sinus (il n'avait plus aucun effet et laissait le triangle tel quel).

3/ J'ai trouvé de nouveaux circuits d'où m'inspirer pour l'ampli en pont :
- https://www.allaboutcircuits.com/tec...-applications/
- https://www.edaboard.com/threads/tro...supply.341736/

> On polarise à Vcc/2 l'entrée non inverseuse de chaque ampli
> Le signal arrive sur l'entrée inverseuse de l'ampli 1
> On prend la sortie de l'ampli 1 qu'on repique sur l'entrée inverseuse de l'ampli 2 via une résistance de 10k

SchemaOscTriangle#5.png

En sortie, le résultat devient de plus en plus satisfaisant. Cependant, la tension au moteur n'est plus centrée sur 0, je n'arrive pas à me débarasser de la composante continue...

SimuOscTriangle#5-1.png

SimuOscTriangle#5-2.png

Dans le deuxième lien ci-dessous, il est écrit "My favorite thing about the bridge amplifier is that it allows you to eliminate the DC offset without eliminating the DC offset...". Sauf que ce n'est pas ce que j'obtiens en simulation. On est pas loin de l'arrivée !

Si vous voyez d'éventuels soucis que la simulation ne montre pas, n'hésitez pas à m'en faire part !

[Pascal071]

bonjour

sur le 2e ampli, un gain de -1 et une polarisation à Vcc/2:

[Aliocha44]

Bonjour,

Merci pour la proposition. Cependant j'ai à peu près le même résultat que le schéma proposé en #32.

[Pascal071]

en #32, tu avais C6-R17 en trop.

en entrée d'ampli, comme le triangle est symétrique par rapport à Vcc/2,
tu peux éliminer la polarisation, et te servir de R5 pour régler le gain,
plus R5 augmente, plus le gain diminue, et plus la sinus est propre.

[Antoane]

Bonjour,

J'ai pas été trop disponible pour suivre l'évolution...
Mais concernant le filtrage : une fois que la fréquence de coupure est suffisament en deca de 50Hz pour que le fondamental soit dans zone atténuée (à la louche : à partir de fc=25 ou fc=50 Hz) diminuer la fréquence de coupure fc ne change pas la qualité du sinus, mais seulement sont amplitude. En effet, dans ce zone, la pente du filtre est fixe (-20dB/dec pour un premier ordre) et jouer sur fc se traduit par une attenuation de toutes les fréquence, y compris le fondamental, identiquement.

Utiliser un 2e ordre, éventuellement simplement constitué de 2 RC en cascade améliore significativement le filtrage. C'est d'ailleurs un peu dommage de ne pas utiliser U2 pour filtrer

En filtrant 1er ordre un carré, on obtient au mieux un triangle.
Un triangle est plus "pur" que la tension prise sur le condensateur de l'oscillateur.

On peut réfléchir à comment faire le meilleur sinus, étant donné, par exemple, les composants disponibles (eg. 2 AOP, en comptant celui de l'oscillateur, et tous les passifs qu'on veut )
A regarder en détails, car il me semble que ce TDA doit être compoensé pour être stable avec un gain <10, mais il serait aussi peut-être possible d'utiliser le TDA comme filtre actif, et pas seulement comme ampli.


>https://forums.futura-sciences.com/a...triangle-6.png
Je ne comprend pas le role de R16-R17-R6 : le signal est déjà centré sur Vcc/2, et l'amplitude est ajustable par l TDA lui-même ou R2, voire par R5.


Quelle est la résistance DC de l'enroulement du moteur ? elle pourrait suffir à assurer que le courant DC est négligeable. Il est alors peut-être possible de se passer de C7, puisque le montage en pont supprime déjà la composante DC (au élément parasites prés).

[Pascal071]

bonjour

le but est simplement de diminuer le nombre de composants...
R5 permet surtout de régler le gain
c'est pour driver un moteur en 12vAC

[Aliocha44]

Rebonjour à tous les deux,

Il y a plusieurs discussions en parallèle donc je vais essayer de résumer

Le schéma schemaosctriangle-6.png était simplement pour tester la solution de Pascal071 proposée en #33. Or j'obtiens un résultat similaire que ma dernière proposition en #32.

Antoane, as-tu un avis sur mon schéma précédent schemaosctriangle-5.png issu de www.allaboutcircuits.com ?

Ensuite :

Utiliser un 2e ordre, éventuellement simplement constitué de 2 RC en cascade améliore significativement le filtrage. C'est d'ailleurs un peu dommage de ne pas utiliser U2 pour filtrer

Je suis assez d'accord, c'est ce que j'avais relevé en #28 :

Est-ce que je ne peux pas utiliser le deuxième AOP comme un filtre actif au lieu du suiveur ? Si le filtre actif a aussi un rôle d'adaptation d'impédance, ça fera coup double.

Je n'ai pas poussé plus loin, quand j'ai essayé de le simuler Kicad patinait dans la semoule.

A regarder en détails, car il me semble que ce TDA doit être compoensé pour être stable avec un gain <10

Pourtant sur le schéma de la datasheet du TDA2030, avec un exemple de montage en pont, il est donné page 9 R3 = 22k et R2 = 680R. On a donc un gain de 23k/680 = 33,8. Je pensais donc que ça passait tel quel ? Dans tous les cas dans mon schéma schemaosctriangle-5.png, je suis bien à gain = 10.

Quelle est la résistance DC de l'enroulement du moteur ? elle pourrait suffir à assurer que le courant DC est négligeable. Il est alors peut-être possible de se passer de C7, puisque le montage en pont supprime déjà la composante DC (au élément parasites prés).

Ce que je comprends le moins ! La résistance DC que je viens de mesurer est de : 15,3 ohms.

Concernant la composante continue, j'ai toujours une composante continue pour moi. En reprenant mon montage schemaosctriangle-5.png et en ajoutant un VSIN de référence, on est d'accord que le moteur devrait avoir la tension jaune, alors qu'il reçoit actuellement la tension orange ?



Est-ce que c'est un simple souci de représentation et que mon ampli en pont fonctionnerait bien tel quel ?

J'ai l'impression qu'il y a plein de configuration de ponts différentes et j'ai du mal à faire le lien entre elles et à en comprendre réellement le fonctionnement...

Je précise aussi, je simule avec l'OPAMP "basique" de Kicad-ngspice. Une fois le projet plus avancé j'irais demander sur le forum Kicad pour simuler un TDA2030 réel, voir passé sur un ampli classe D TPA3110 pour une meilleure efficacité.

[Antoane]

Je ne comprend pas le role de R16-R17-R6 :
- le signal est déjà centré sur Vcc/2 par l'oscillateur, donc pas besoin de le recentrer. Par ailleurs, si c'était le but, il serait préférable de mettre un condensateur à la place de R6.
- un réglage du gain n'est pas nécessaire ci puisqu'il peut se faire gratuitement (i.e. sans ajouter de composant) ailleurs
Donc on pourrait simplement supprimer ces resistances.

En fait, du fait des assymétries en particulier des tensions de sortie du TL072, la sortie de l'oscillateur n'est pas exactement centrée sur Vcc/2. En pratique, ce "pas exactement" n'est pas grave (il le serait plus par exemple avec un LM358 dont la sortie est très assymétrique vs le Vcc/2).
On peut cependant le recentrer sur Vcc/2 :
- avec R16-R17-R6... mais c'est une mauvaise approche, imprécise et peu répétable
- avec R16-R17 et un condensateur de lisaison
... mais ce n'est pas nécessaire.

En effet, ce qui importe n'est pas que la sortie de chaque ampli soit centrée sur Vcc/2, mais que les sorties des deux amplis soient centrés sur la même valeur -- qu'ell vale Vcc/2 ou en soit distante de 100mV ne change rien au fonctionnement.

Personellement je supprimerais R16-R17-R6 et laisserai le reste ainsi.
Un montage rigolo consisterait à ne pas polariser l'ampli inverseur sur Vcc/2, mais sur la valeur moyenne de la sortie de l'ampli non-inverseur. Ca devrait fonctionner... mais c'est un peu inhabituel, donc à simuler et peut-être à tester avant de fire un montage definitif.


Le montage de l'ampli inverseur est de gain -1, il me semble que ce n'est pas assez pour assurer la stabilité. Voir figure 20 : https://www.st.com/resource/en/datasheet/cd00000128.pdf et le réseau R5-R7-R9 qui crée un atténuateur, combiné à un amplificateur pour obtenir un équivalent de -1.



Sans regarder en détail ta simu : chaque tension de sortie des amplis est centrée sur ~Vcc/2, mais le moteur voit la différence, ie. (Vcc/2 + un sinus) - (Vcc/2 - un sinus) = un gros sinus

[Pascal071]

rebonjour

Le schéma d’application ne peut pas être utilisé tel quel, il utilise une double alimentation, dans notre cas tous les points Gnd devraient être à Vcc/2, difficile avec les impédances des 680ohm et les RC en sortie (1ohm-220nF)
L'ampli de gauche a un gain (ac) de 30, sa sortie est divisée par 30 puis amplifiée par 30 (ac) par le 2e ampli.


En effet, pas sûr que le TDA2030 fonctionne bien avec un gain de -1
Dans le schéma https://forums.futura-sciences.com/a...triangle-5.png C3-R9 et C6-R17 sont sans effet,
et pourquoi entrer sur l'entrée inverseuse cette fois ?
Il faudrait adapter le schéma d'application à notre cas, alim. simple.

cordialement

[Antoane]

Dans le schéma https://forums.futura-sciences.com/a...triangle-5.png C3-R9 et C6-R17 sont sans effet,
et pourquoi entrer sur l'entrée inverseuse cette fois ?

Ce schéma n'a en effet pas beaucoup de sens

Celui dont je parle dans mes posts précedents est : https://forums.futura-sciences.com/a...triangle-6.png, qui est bon à quelques déatils près.

Désolé s'il y a eu confusion, j'ai lu les derniers posts en diagonale.

> A regarder en détails, car il me semble que ce TDA doit être compoensé pour être stable avec un gain <10
Ce qui signifie qu'il fonctionne bien pour tout gain > 10.


> Quelle est la résistance DC de l'enroulement du moteur ? elle pourrait suffir à assurer que le courant DC est négligeable. Il est alors peut-être possible de se passer de C7, puisque le montage en pont supprime déjà la composante DC (au élément parasites prés).
Le problème est qu'un courant DC dans le moteur :
- engendre une perte mais pas de couple
- peut pousser vers la saturation de noyau magnétique.
Mais si ce courant DC est d'amplitude suffissament faible, ces problèmes n'e sont pas.
Si on tolère que, par exemple, on peut avoir 10% (valeur arbitraire) du courant AC sous forme DC, ca fait 10% * 500 mA = 50 mA. Comme la resistance fait 15Ohm, ca signifie qu'on peut appliquer une tension DC max de 50*15 ~ 750 mV au moteur... ca semble très faisable, sans trop d'efforts.

Concernant la composante continue, j'ai toujours une composante continue pour moi. En reprenant mon montage schemaosctriangle-5.png et en ajoutant un VSIN de référence, on est d'accord que le moteur devrait avoir la tension jaune, alors qu'il reçoit actuellement la tension orange ?

La tension vue par le moteur est la tension entre ses bornes, i.e. (Vmotor - VoutAmp2) = (orange - vert)... qui est à moyenne nule.

Antoane, as-tu un avis sur mon schéma précédent schemaosctriangle-5.png issu de www.allaboutcircuits.com ?

Je regaderai plus en détails, mais de loin il me semble correct.

[Pascal071]

pour se rapprocher du Datasheet TDA2030 en pont,
polarisations à Vcc/2 et sans condensateur en sortie



cordialement

[Pascal071]

petite erreur, il manque une résistance 100k entre Vbias et l'entrée du 1er ampli.
R7 et R8 passent à 10k
schéma suivra plus tard

[Pascal071]

bonsoir

mise à jour du schéma:
vu le gain des 2 amplis,
Vbias ne doit pas laisser passer de signal (VoutAop2) sinon il sera amplifié par le 2e ampli.
donc 100µF sur le pont Vcc/2 et 100k pour polariser le 1er ampli.
On peut changer le gain des amplis en modifiant R10 = R14
on change le gain global par R5 du filtre passe-bas pour avoir 12vAC aux bornes du moteur soit 34v càc.



cordialement

[Aliocha44]

Bonsoir à vous deux, merci encore pour vos réponses,

Dans le schéma https://forums.futura-sciences.com/a...triangle-5.png C3-R9 et C6-R17 sont sans effet,
et pourquoi entrer sur l'entrée inverseuse cette fois ?

Ce schéma n'a en effet pas beaucoup de sens

Antoane, as-tu un avis sur mon schéma précédent https://forums.futura-sciences.com/a...triangle-5.png issu de https://www.allaboutcircuits.com/tec...-applications/ ?

Je regaderai plus en détails, mais de loin il me semble correct.

Je crois qu'il y a une incompréhension car c'est le même schéma Ou peut-être parliez-vous du schéma de allaboutcircuits?

C3-R9 et C6-R17 sont sans effet,
et pourquoi entrer sur l'entrée inverseuse cette fois ?
Il faudrait adapter le schéma d'application à notre cas, alim. simple.

Du coup comme indiqué j'ai suivi le schéma "The Single-Supply Version" dans le lien, et pour le coup, la sortie dans ma simulation est similaire (même s'il doit y avoir des éléments superflus).

---

Sur le reste :

- le signal est déjà centré sur Vcc/2 par l'oscillateur, donc pas besoin de le recentrer. Par ailleurs, si c'était le but, il serait préférable de mettre un condensateur à la place de R6.
- un réglage du gain n'est pas nécessaire ci puisqu'il peut se faire gratuitement (i.e. sans ajouter de composant) ailleurs
Donc on pourrait simplement supprimer ces resistances.

Ok, ça c'est compris pour moi. Le circuit marche avec mais ça ne sert à rien donc autant enlever. (sauf mettre un condensateur à la place de R6. Dans ce cas on supprime la composante continue ?!)

En effet, ce qui importe n'est pas que la sortie de chaque ampli soit centrée sur Vcc/2, mais que les sorties des deux amplis soient centrés sur la même valeur [...] Sans regarder en détail ta simu : chaque tension de sortie des amplis est centrée sur ~Vcc/2, mais le moteur voit la différence, ie. (Vcc/2 + un sinus) - (Vcc/2 - un sinus) = un gros sinus

La combinaison de ces deux phrases me paraît logique, (Vcc/2 + x.DC + sinus ) - (Vcc/2 - x.DC - sinus) = 2.sinus. Logique, c'est donc juste une question de représentation sur mon graph.

L'ampli de gauche a un gain (ac) de 30, sa sortie est divisée par 30 puis amplifiée par 30 (ac) par le 2e ampli. En effet, pas sûr que le TDA2030 fonctionne bien avec un gain de -1

Merci pour la pièce jointe, ça illustre bien les propos d'Antoane, c'est plus clair pour moi.

Le problème est qu'un courant DC dans le moteur :
- engendre une perte mais pas de couple
- peut pousser vers la saturation de noyau magnétique.
Mais si ce courant DC est d'amplitude suffissament faible, ces problèmes n'e sont pas.
Si on tolère que, par exemple, on peut avoir 10% (valeur arbitraire) du courant AC sous forme DC, ca fait 10% * 500 mA = 50 mA. Comme la resistance fait 15Ohm, ca signifie qu'on peut appliquer une tension DC max de 50*15 ~ 750 mV au moteur... ca semble très faisable, sans trop d'efforts.

Merci pour l'explication, c'est beaucoup plus clair là encore, ça donne un objectif à atteindre.

Vbias ne doit pas laisser passer de signal (VoutAop2) sinon il sera amplifié par le 2e ampli.
donc 100µF sur le pont Vcc/2 et 100k pour polariser le 1er ampli.
On peut changer le gain des amplis en modifiant R10 = R14
on change le gain global par R5 du filtre passe-bas pour avoir 12vAC aux bornes du moteur soit 34v càc.

Merci pour la proposition, je la teste de suite !

- Compris pour l'ajout de 100uF et 100k.
- C'est compris pour R10/R14.
- Par contre, si je change le gain avec R5, on est d'accord que je dois adapter C2 pour garder Fc=60Hz ?

Je me rends compte en simulation que ça n'est pas possible : en gardant le gain de 33, je trouve R5 = 13k pour obtenir l'amplitude voulue :
Pour 12VAC RMS, j'ai Vpp/2 = 17V

Mon signal est centré sur 14V, donc je cherche à avoir des sorties d'ampli entre 5,5V et 22,5V. On aura donc un pic avec Vamp1 - Vamp2 = 22,5 - 5,5V = 17V et un autre Vamp1 - Vamp2 = 5,5V - 22,5 = -17V, nickel.

Une fois que j'ai fixé R5, je pensais modifier C2 pour revenir sur Fc = 60Hz (soit 200nF). Mais si je change C2, ça change alors le gain...
Finalement j'ai laissé 13k et 2,6 uF, mais du coup Fc = 4,7 Hz. Après, même si le signal est atténué à 60Hz, il est de toute façon réamplifié derrière...
Le circuit fonctionne et le tout avec moins de composant, donc compromis acceptable.

SchemaOscTriangle#7.png

SimuOscTriangle#7.png


Je commence à comprendre l'ensemble, c'est bon signe ! Merci encore

[Aliocha44]

PS, pour revenir sur le filtrage avec l'AOP et le 2eme ordre :

Utiliser un 2e ordre, éventuellement simplement constitué de 2 RC en cascade améliore significativement le filtrage. C'est d'ailleurs un peu dommage de ne pas utiliser U2 pour filtrer

Est-ce que l'un des circuits suivantes pourrait remplacer le suiveur et le RC ? En simulation, ça ne passe pas, je cherche encore pourquoi, j'imagine qu'il y a une histoire d'adaptation d'impédance et de ne pas perturber C1.

[Aliocha44]

Petit essai pour utiliser le deuxième AOP comme filtre d'ordre 2, avec un autre RC en sortie pour gérer le gain, donc un total d'ordre 3. On obtient effectivement un meilleur filtrage, mais pas sur que l'ajout de composants en vaut la chandelle pour la commande d'un moteur

Schéma + simu transitoire : Triangle#8-1.png

Comparaison en fréquence : Triangle#8-2.png

[Aliocha44]

Je vais aller acheter les éléments pour le test grandeur nature

Dernière question afin d'affiner ma compréhension : quel est le rôle de C4 et C6, avant l'entrée des amplificateurs. Supprimer la composante DC ? Et comment peut-on choisir leur valeur ?

Merci!

[Pascal071]

bonjour

Une fois que j'ai fixé R5, je pensais modifier C2 pour revenir sur Fc = 60Hz (soit 200nF).
Mais si je change C2, ça change alors le gain...
Finalement j'ai laissé 13k et 2,6 uF, mais du coup Fc = 4,7 Hz

Normal, on se sert de Fc pour diminuer le gain, le RC a une pente de -3db / octave
-3dB à 5Hz, -6dB à 10Hz, -9dB à 20Hz, -12dB à 40Hz
à env. 60Hz, atténuation -14dB, soit atténuation =5,
c'est ce qui est visualisé sur ta courbe https://forums.futura-sciences.com/a...triangle-7.png

remarque: pour la symétrie des amplis, il faudrait C5 et C6 de même valeur. (attention aux sens des chimiques dans le circuit)

le montage devrait fonctionner avec des TDA2030.
le projet touche à sa fin !

cordialement

[Pascal071]

re

quel est le rôle de C4 et C6, avant l'entrée des amplificateurs. Supprimer la composante DC ? Et comment peut-on choisir leur valeur ?

- C4: supprime l'éventuelle composante DC de la sortie AOP2
doit avoir une impédance à 60Hz << R8-100k (1µF à 60Hz = 2,7kohm, c'est large)

- C5, C6: préservent le gain de 1 en DC, et gain de R9/R10 et R12/R11 en AC
doivent avoir une impédance à 60Hz << R10, R11 1k (60Hz, 22µF = 120ohm) https://www.translatorscafe.com/unit...tor-impedance/
ou impliquer un filtre passe bas << 60Hz (1k, 22µF = 7Hz) https://www.digikey.fr/fr/resources/...gh-pass-filter

Pour l'application demandée, un rapport de 10 est suffisant, on note que C5, C6 = 33µF serait mieux.


cordialement

[Antoane]

Bonsoir,

> https://forums.futura-sciences.com/a...iangle-8-1.png
Pour faire une bonne FFT, il faut utiliser uniquement le régime établi, prendre un nombre entier de périodes, et "suffisament" de périodes avec une fréquence d'échantillonage. Ici, ca ne devrait cependant pas changer garnd chose.

> En simulation, ça (https://forums.futura-sciences.com/a...6v-filtres.png) ne passe pas, je cherche encore pourquoi, j'imagine qu'il y a une histoire d'adaptation d'impédance et de ne pas perturber C1.
L'impédance d'entrée du filtre est trop basse. Il faudrait par exemple que la R20 ou la R17 du filtre soit très supérieure àla R3 de l'oscillateur.

Si tu utilises un filtre active et que la fréquence de l'oscillateur n'est pas appellée à changer beaucoup, tu peux configurer le filtre avec des valeurs telles qu'il présente une résonnance (pas trop marquée) à la fréquence de l'oscillateur.

> https://forums.futura-sciences.com/a...iangle-8-1.png
R6, C3, R7 et R8 constituent un filtre passe-bas ; formellement on pourrait dimensionner C3 pour que le filtre présente une atténution conséquente à 60Hz, par exemple en choisissant une fréquence de coupure, exprimée comme 1/(2*pi*C3*Req), avec Req = (R6^-1+R7^-1+R8^-1)^-1 10 ou 100 fois plus basse. Mais 10k et 100u, ca marche bien (~320mHz)

La datasheet du TDA2030 indique, en note sous la Table 8, que le gain minimum doit être de 24 dB, i.e. x16
En pratique, je ne chercherais pas à aller significativement plus haut : atténuer et amplifier ensuite n'est a priori pas une bonne idée quand c'est évitable.