Bonjour à tous,

Dans un montage électronique, je réalise une source de courant avec un aop et un transistor :



A gauche, la commande en tension de la source ; à droite, le reste du montage.
La résistance variable RV2 sert à régler l'offset de l'aop.

Je souhaitais pouvoir tirer la sortie de l'aop à -5V (V-) lorsque le courant dépasse une certaine valeur, afin de bloquer le transistor, et annuler le courant le traversant. J'ai trouvé cet AOP (CA3140), qui permet, grâce à sa patte "strobe", de tirer sa sortie à l'alimentation négative. C'est exactement ce que je cherchais, mais je n'ai pas bien compris comment l'utiliser...

Si j'ai bien compris, il faut que du courant soit tiré de cette patte strobe pour que la sortie passe à V- ?

Merci d'avance pour votre coopération...

Citation : Datasheet, page 6, Second Stage

Most of the voltage gain in the CA3140 is provided by the second amplifier stage, consisting of bipolar transistor Q13 and its cascode connected load resistance provided by bipolar transistors Q3, Q4. On-chip phase compensation, sufficient for a majority of the applications is provided by C1. Additional Miller-Effect compensation (roll off) can be accomplished, when desired, by simply connecting a small capacitor between Terminals 1 and 8. Terminal 8 is also used to strobe the output stage into quiescence. When terminal 8 is tied to the negative supply rail (Terminal 4) by mechanical or electrical means, the output Terminal 6 swings low, i.e., approximately to Terminal 4 potential.

Regarde aussi le schéma page 7 (Output Circuit Considerations) avec la diode zener.

Personnellement je te conseillerais de rester sur les schéma d'application or il n'y en a aucun qui semble exploiter la pin 8 de la façon dont tu voudrais. De plus mettre une tension négative sur la sortie de l'AOP ca me paraît un peu bizarre.

Si tu veux vraiment utiliser cet AOP, dans ce cas je te conseille de contacter le support d'intersil (à priori en anglais car je ne pense pas qu'ils aient une antenne en France)

Je viens de voir sur leur site, il y une page "Ask an expert" : http://www.intersil.com/content/inters [...] n-expert.html

Le strobe, si je ne me trompe pas, ne sert pas à tier la sortie à Vsat- (la tension d'alimentation négative, à un delta près, dépassant rarement les 0.5V), mais à neutraliser l'étage de sortie pour limiter la consommation de l'AOP. De fait, la tension de sortie Vout va probablement tomber à Vsat-, mais l'impédence de sortie devrait être assez élevée, ce qui n'est pas bien pour commander un MOS (ou un IGBT). Néanmoins, cette explication ne colle pas avec le schéma de principe du CA3140. Si j'ai le temps, je regarderai ça à tête reposée.

Pourquoi utilises-tu un IGBT ici ?

> Vout va probablement tomber à Vsat-, mais l'impédence de sortie devrait être assez élevée

+1, vu le schéma

> Je souhaitais pouvoir tirer la sortie de l'aop à -5V (V-)

L'AOP n'a ici pas besoin d'une alimentation négative, soit dit en passant.

> lorsque le courant dépasse une certaine valeur

Tu créé une source de courant constant. Donc, "le courant dépasse une certaine valeur" ne devrait pas arriver (ou alors la tension de commande, qui arrive sur l'entrée + de l'AOP, est incorrecte). Le but de ce montage mériterait quelques explications...

> afin de bloquer le transistor, et annuler le courant le traversant.

Mets la tension d'entrée à 0.

Merci à tous pour vos réponses.

Le montage est une source de courant variable, commandée par la tension d'entrée sur V+.
Ce courant passe en gros de 0 à 10A en environ 1 seconde, sous 30V, suivant une caractéristique de commande prédéfinie.

Je pensais bloquer le transistor avec une commande légèrement négative afin d'être sûr qu'il soit bien bloqué.

Mon objectif était justement de palier à une éventuelle commande incorrecte...

En quoi une impédance élevée en sortie de l'aop est-elle gênante pour commander un igbt ?

@zeqL : Effectivement le montage avec la diode zéner permettrait de limiter la tension de commande de l'igbt, mais il y aurait quand même le problème de l'impédance de sortie...

Merci encore

Le problème c'est que l'IGBT n'est pas un composant parfait. Au niveau de la Gate, il ressemble à un MOS, donc c'est une capa, et il faut être capable de la décharger rapidement si on ne veut pas faire tourner le transistor trop longtemps en linéaire (ce qui le fait chauffer).

Edit : ouai, en fait tu veux faire un générateur de courant, donc tu veux du fonctionnement linéaire. Mais du coup ça complexifie ta commande, vu que tu veux gérer le strobe en plus, et en plus, en utilisant le strobe, tu dois normalement bloquer le transistor plus lentement que en passant simplement la sortie à 0, et si le strobe coupe vraiment l'amplification de l'étage de sortie, tu risques d'avoir un temps de repolarisation de l'étage de sortie à chaque fois que tu coupera le strobe.

Citation : Nonolaclochette

Le montage est une source de courant variable, commandée par la tension d'entrée sur V+.
Ce courant passe en gros de 0 à 10A en environ 1 seconde, sous 30V, suivant une caractéristique de commande prédéfinie.

Alors, un IGBT n'est pas le choix idéal. C'est un composant plutôt à l'aise aux tensions élevées (>200V). Enfin disons plutôt que les classiques bipolaires/MOS (hors SiC) font la gueule aux tensions où l'IGBT est à l'aise.

Pour une tension de 30V, on a le choix entre bipolaire et MOS. Si la source de courant doit pouvoir fournir 10A, on peut utiliser des MOS (qui peuvent dissiper plus pour moins cher) ou peut-être des bipolaires darlington.

Note que pour une dissipation de 300W (30V*10A) les choses se compliquent fortement. Il faudra plusieurs transistors en parallèle avec des résistances d'équilibrage, un gros bloc d'alu, de la ventilation...

Une source de courant à découpage pourrait être une solution. Ça dépend de ce que tu cherches à faire (faudrait expliquer).

À moins que la dissipation dans le transistor soit gérable (par exemple, la charge prend 25V sur les 30 et le transistor ne dissipe plus que 50W à 10A). Sauf si la charge est en court-circuit, etc. Envoie les infos.

> Je pensais bloquer le transistor avec une commande légèrement négative
> afin d'être sûr qu'il soit bien bloqué.

Ce n'est pas la peine, avec 0V de Vgs (ou Vbe) un MOS ou bipolaire est bloqué.

> Mon objectif était justement de palier à une éventuelle commande incorrecte...

Alors, surveille et corrige la commande, c'est bien plus simple. D'ailleurs, tu dis quelque chose comme "si le courant est trop élevé, alors..." (mais cela suppose une mesure du courant). Comme tu fais une source de courant commandée, il est plus simple de limiter la tension de commande.

> En quoi une impédance élevée en sortie de l'aop est-elle gênante pour commander un igbt ?

La grille d'un IGBT ou d'un MOS est (grosso modo) une capacité. Autrement dit, pour que le Vgs change rapidement, il faut injecter un courant "suffisant" dedans.

Est-ce que tu es à l'aise avec les notions de stabilité des systèmes bouclés ?
Par exemple, le schéma que tu as posté, avec un AOP de base, donne un oscillateur. Normalement on met une compensation dans la contre-réaciton de l'AOP.

Explication à deux balles sans diagrame de bode : si l'AOP n'a pas assez de muscles pour envoyer le courant nécessaire pour charger et décharger la capacité de grille du MOS à la vitesse requise, c'est comme si il conduisait une bagnole avec 2s de retard entre le volant et les roues : paf le mur.

> si le strobe coupe vraiment l'amplification de l'étage de sortie,
> tu risques d'avoir un temps de repolarisation de l'étage de sortie
> à chaque fois que tu coupera le strobe.

plus un passage du gain/phase en boucle ouverte par des états pas trop déterminés où ça peut osciller un peu voire faire n'importe quoi (ou pas)...