Bonjour,

J'ai pour projet d'equiper un chariot de manutention d'une assistance electrique.

J'ai choisi d'utiliser un arduino et un pont en H pour controler un moteur 24V 4A (pic de courant de 23A). Q1 et Q4 sont controles par PWM, Q2 et Q3 par sortie digital (ouvert ou ferme).
Datasheet des transistors : https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/13e5/0900766b813e561e.pdf

J'aimerais vos avis sur ce montage. Notamment sur l'utilite des optocoupleurs et si il faut rajouter une resistance a la base des transistors et si oui comment la calculer.

Mon but etant d'essayer de faire ce pont en H moi meme et non d'acheter un driver deja fait dans le commerce (je debute en electronique, je trouve ca plus formateur).

Bonjour, 

Attention tu manipule un courant très important et dangereux (FAIS ATTENTION),  Je ne suis pas très actif sur ce forum, mais j'ai déjà vu pas mal de sujet parlants de la dangerosité.

Je pense que le transistor que tu as choisis n'est pas vraiment adapté. (son gain est très faible)

De plus choisir un MOS serait un choix plus judicieux

-Commandable en tension et non en courant,  

-Tu peux trouver des MOS avec des Rdson Très faible (ici), 

-Fais attention au pic de courant (23A ça me parait énorme, mais bon ...) un MOS peut supporter un pic de courant très élevé, mais durant un court instant (quelques microsecondes), à défauts utilise un radiateur 

Bonjour Jubam, deja merci de ta reponse. 

Le pic de courant je l'ai mesure en bloquant l'arbre de sortie du moteur. C'est un moteur d'essuie glace (et en general il y a des fusibles de 20A sur ce genre d'installation) donc je pense que ce chiffre est correct. C'est un courant de demarrage donc ne dure pas longtemps.

J'ai choisi ce transistor car l'alimentation est capable de fournir ce type de courant. Donc vu que Ic = Ib * beta + Ie et que Ib*Beta << Ie on se retrouve avec Ic = Ie (approximativement), je souhaite seulement utiliser ce transistor comme interrupteur et pas comme amplifieur. Dis moi si mon raisonnement n'est pas le bon.

Bonjour 

Alors non les équation de courant sont plutôt 

Ie=Ic+Ib et Ic= Beta*Ib (et quand on prend Beta très grand, à partir de 100) on dit que Ie = Ic

Dans ton cas le Beta du transistor est de l'ordre de 10 à 30 (en fonction du courant qui le traverse, et aussi que le beta varie d'un transistor à un autre même si c'est la même ref)

Utiliser à un transistor comme interrupteur veut simplement dire que tu impose un courant Ib est assez grand pour saturé le transistor 

Dans ton cas pour faire passé un courant de 4A avec un gain de 30 il te faut alors un courant minimum  Ib=Ic/Beta = 4/30 = 133mA (qui est juste énorme) 

Oui Ie=Ic+Ib c'est ce que je voulais dire.

D'accord donc ce que je comprends de ce que tu me dis, c'est de changer les transistors que j'ai par des mofset avec un tres petits RdsON pour pas cramer le composant car P=RdsON*I^2 et en general on a 60degres/W (donc prendre un RdsOn < 0.01ohm), une tension Vgs de 5V (car c'est celle deliver par Arduino) et un drain current de minimum 23A. c'est ca ?

De plus en faisant quelques recherches j'ai Remarque que le mot "driver de mosfet" reviens souvent, en ai-je besoin pour mon application ? si je trouve des MOSFET canal N avec les dimensions mentionnes precedemment

Tu n'es pas obligé de prendre un MOS avec un drain crurent minimum de 23A (12 ou 16 A suffit) à condition que la case absolute maximum current il dépasse les 23A (et que tu respecte bien la condition de temps)

Oui un driver de MOSFET pourrais éventuellement servir (en fonction du MOS que tu choisis) 

Si tu utilise un driver tu pourrais augmenter ton Vgs à 9, 10 ou 12V par exemple (et ainsi avoir de meilleur perf sur ton MOS, mais tu aura besoin d'une autre source d'alimentation pour polariser ton driver)

Pour le RdsON cela va être un compromis et fait bien attention à lire les abaque de la datasheet et non juste les paramètres qui sont données au début,

Un RdsON élevé ne va pas forcement cramé le MOS, mais il va chauffer plus et tu aura plus de perte 

D'accord, peux tu me donner ton avis sur ces deux MOFSET

https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/132f/0900766b8132f4ed.pdf

https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/132e/0900766b8132ef79.pdf

Merci encore une fois pour tes lumieres, je t'en suis reconnaissant

Pour le deuxième c'est mort il ne pourra pas supporter le courant des moteurs,

Le premier à ces chances mais c'est très limites,

Dans l'industrie quand on fait du design pour des MOS de puissance on prend jusqu'a 100% de marge (minimum 8A de Ids pour une charge de 4A) donc dans ton cas prend, un MOS avec un drain current plus important 

Je pense me procurer celui-la finalement https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/0ed1/0900766b80ed1f00.pdf

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Edité par Glns 31 octobre 2018 à 8:57:42

Il faut un circuit légèrement plus compliqué pour utiliser des MOSFETs à canal N en partie haute, puisqu'il faut que la grille soit à une tension 4.5V au dessus de la tension d'alimentation du moteur (4,5V étant la tension Vgs spécifiée pour le Rds(on) de tes MOSFETs). On obtient généralement cette tension avec un circuit de bootstrap à pompe de charge (exemple pour l'arduino).

Une alternative serait d'utiliser des MOSFETs à canal P en partie haute, eux-mêmes contrôlés par des transistors NPN.

Oui je vois ce que tu veux dire.

J'ai refait un shema

Pour ce qui est des datasheet :

Les deux mosfet canal N : https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/0ed1/0900766b80ed1f00.pdf

Les deux mosfet canal P : https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/0d23/0900766b80d235b6.pdf

Par contre quelles caracteristiques doivent avoir les deux transistors npn ?

Il manque toutes les résistances: pull-down pour les mosfets N entre la grille et la masse, pull-up pour les mosfets P entre la grille et VCC pour qu'ils soient inactifs quand ils ne sont pas contrôlés par l'arduino (1KΩ-100KΩ), les résistances en séries avec les grilles pour limiter les pics de courant lors des changements d'états des mosfets (10-100Ω) et les résistances en série avec la base des NPN, ainsi que les diodes de roue libre pour protéger les mosfets, celles que tu avais mises sur le premier schéma, la diode intrinsèque des mosfets n'étant pas suffisante pour assurer cette protection.

Par contre quelles caractéristiques doivent avoir les deux transistors npn ?

Au niveau du courant maximum, ils ne verront en moyenne que celui issu des résistances de pull-up. Par exemple, si tu mets des 10KΩ en 24V, ça ne ferait que 2.4mA, donc les seuls facteurs importants sont la tension maximum et la fréquence de commutation qui doit être supérieure à la fréquence que tu comptes utiliser pour le PWM.

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Edité par alexisdm 2 novembre 2018 à 16:40:38

Les deux mosfet canal N : https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/0ed1/0900766b80ed1f00.pdf

Les deux mosfet canal P : https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/0d23/0900766b80d235b6.pdf (les meme qu'au post precedent)

Diode de roue libre : https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/1627/0900766b8162784d.pdf

Transistors NPN : ceux que j'ai deja : https://docs-emea.rs-online.com/webdocs/11a6/0900766b811a638c.pdf

Et les resistances de valeur indique sur le shema.

(Desole ce n'est pas tres joli mais je ne peux pas tourner les composants)

Tu pourrais augmenter la valeur de la résistance sur la base des NPN au moins à 1KΩ pour réduire un peu le courant demandé aux broches de l'arduino, puisque tu n'as pas besoin d'un courant de base aussi important (surtout avec des NPN darlington qui ont un gain élevé).

Tes MOSFETs à canal P ont un V_GSmax de ±25V, ce qui est trop juste pour une tension d'alimentation de 24V. Tu peux ajouter une résistance de 10KΩ en série entre le collecteur du NPN et les 2 autres résistances, pour que la grille soit alimentée par ce pont diviseur et garder V_GS au dessus de -12V. D'ailleurs, les MOSFETs à canal P semblent connectés à l'envers, la source est censée être connectée à VCC.

GuillaumeLns a écrit:

(Desole ce n'est pas tres joli mais je ne peux pas tourner les composants)

Essaye de sélectionner un composant et d'appuyer sur la touche R.

Oui effectivement ils etaient connectes a l'envers (c'est juste que c'etait illisible si je les cablais a l'endroit vu que je ne connaissais pas l'astuce pour tourner les composants)

D'accord, c'est encore une histoire de marge de securite j'imagine (pour la tension Vgs)

Voila ce que ca donne du coup, j'ai commande les composants, je vous tiens au courant de l'avancee des travaux.

En fait, avec le pont diviseur, comme il y a une résistance de chaque côté, tu peux retirer les résistances de 100Ω entre les 2 de 10KΩ.

Il y a aussi juste un "petit" détail, avec un pont en H fait à la main: si tu te trompes et que tu actives 2 mosfets connectés ensembles, tu peux faire un court-circuit et griller soit les mosfets, soit l'alimentation.

Oui, dans mon programme j'ai mis une securite. Quand arduino recoit l'ordre d'inverser le sens de rotation du moteur, j'ai mis un laps de temps entre l'etat 1 (par exemple T4 et T2 passant) et l'etat 2 (T1 et T3 passant du coup) pendant lequel aucun des transistors ne recoit ne de signals.

Bonjour,

pourquoi faire la PWM sur les transistors T3 et T4 ?

on se serait attendu à ne le faire que sur T1 et T2.

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Edité par clgbzh 5 novembre 2018 à 17:38:02

Bonjour,

Pourquoi on se serait attendu a ne le faire que sur T1 et T2 ? Je ne vois pas la difference

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Edité par Glns 6 novembre 2018 à 8:50:35

GuillaumeLns a écrit:

Bonjour,

Pourquoi on se serait attendu a ne le faire que sur T1 et T2 ? Je ne vois pas la difference

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Edité par GuillaumeLns il y a environ 10 heures

c'est toujours plus facile de vérifier un fonctionnement correct quand on est sur le potentiel de référence que sur une commande "flottante" notamment si l'on utilise un oscilloscope.