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Schéma de la carte de puissance : premier jet

Posté par Black Templar, dans Architecture 22 octobre 2011 · 887 visite(s)

Bien qu'en ce moment je soit très pris par mon boulot, je trouve tout de même le temps d'avancer (très doucement) sur ma carte de puissance.
J'ai dessiné le schéma électronique de la carte, bien que je n'ai pas encore fini de dimensionner les composants ! De plus, il me reste encore deux grosses interrogation concernant deux parties du montage, donc le schéma aura tendance à évoluer et à se peaufiner.
Néanmoins, je vais vous présenter mon travail dans sa version actuelle (non terminée)

J'ai repris l'architecture annoncé dans ce billet : http://www.robot-mak...e-de-puissance/

Image IPB

Pas de panique !! ce schéma peut paraitre barbare au premier abord, mais il n'en est rien ! Il suffit de le décomposer en sous-partis pour que tout s'éclaircisse.

Voici donc le schéma décomposé en sous-parties : http://ferdinandpiet...explication.png


Le pont en H :


Cette partie est un pont en H à NMOS classique
Les NMOS sont des IRFZ14 qui peuvent aller jusque 10A.



Le driver :

Pour commander le pont en H, j'utilise un driver qui va générer les bonnes tensions de commandes à envoyer aux NMOS



La partie logique de commande :

Cette partie sert à générer les signaux pour le driver en fonction du signal PWM qui indique la puissance à fournir au moteur, et en fonction du sens du moteur



Détection des sur-intensités :

En mesurant la tension au borne d'une résistance de shunt de 0.05ohm, il est possible de détecter les sur-intensités.
Pour un courant maximum de 10A, la tension au borne de la résistance sera de 500mV.
Cette tension est passé dans un amplificateur x12 (UA:1). La tension maximum de sortie sera de 6V.
Cette tension amplifié passe ensuite dans un comparateur (UA:2) qui s'activera si cette tension est inférieur à 6V (cas normal) et qui se désactivera dans le cas contraire (sur-intensité).



Logique de réarmement :

Cette partie permet de désactiver le driver dès qu'une sur-intensité est détecté. Une réactivation manuelle est requise pour relancer les moteurs. Pour cela, il suffit d'appuyer sur le bouton poussoir.



Affichage PWM :

Ici, le signal PWM est lissé à l'aide d'un filtre passe bas et passe dans une série d'ampli op câblé en comparateur. Plus le rapport cyclique de la PWM est important et plus le nombre de LED allumé sera grand.
L'affichage peut être désactivé grâce au jumper JP1



Affichage sens :

Un bête affichage du sens de rotation du moteur
Cet affichage peut être désactivé grâce au jumper JP1




Voila !
Il me reste plus qu'a dimensionner les derniers composants et à tester mon montage partie par partie ! :)




Pas de soucis. Si tu as des remarques, n'hésites pas !
Ce schéma n'est pas encore testé en vrai ! Il doit encore rester des coquilles avec la détection des surintensités.

Là, je fini un projet de générateur de fonction (pour compléter mon labo, car sans ça je suis assez limité dans mes tests...) et ensuite, je rebascule sur mon robot :)

++
Black Templar
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Hum... Je n'avais pas tilté que ce composant pouvait driver 2 moteurs ! Je me replongerais dans la datasheet quand je retravaillerais sur cette carte ! La majorité des drivers que j'ai trouvé sont fait pour driver des demis ponts en H. J'ai voulu un composant capable de driver un pont en H complet.L'utilisation d'un driver à plusieurs avantages. D'abord, il permet de driver les NMOS de la partie supérieur du pont qui réclame une tension très élevé. Ensuite, un tel CI intègre déjà une temporisation afin de compenser le temps de commutation des MOS, ce qui permet de ne pas endommager le pont. Refaire une temporisation "manuellement", c'est assez un peu comme réinventer la roue.++Black Templar


Hum... soit c'est moi qui passe à coté de quelque chose ( ce qui pourrait très bien être le cas ) mais la majorité des drivers permettent de contrôler un pont en H complet car sont capable de contrôle indépendamment deux transistors ... Toi pour ton pont en H certes tu en as 4 mais ils ne doivent pas tous être contrôler indépendamment il doivent être contrôler 2 par 2 ...Ensuite regarde bien les entrées de ton CI tu trouve pas que à quelque lettre près les entrées ont les même noms ? avec un A à la place d'un B ou VEE à la place de VDD ?
En fait tu as quasiment deux driveurs "collé " qui ne sont même pas obliger de fonctionner avec les même tensions d'alimentation ( c'est spécifié dans le datsheet : possibilité d'avoir VDD différent de VEE) même si pour une performance optimal il est préférable d'avoir les tensions égales . Par contre il me semble qu'ils ont l'entrée "Dis" en commun ainsi que quelque autre pins ...donc si tu t'en sert pour tes deux moteur en plus de mettre en place ton second pont en H il faudra peut être revoir là ou tu prends ton shunt ( quitte à modifier un peu et à prendre deux shunts )
et du coup tu as aussi deux PWM distincts : PWC et PWD qui rentrent chacun dans une NOR U2C et U2D idem pour les deux signaux sens sens C et sens D distincts ensuite il faut aussi cabler le transistors opposées de chaque pont en H de manière à ce que l'un soit commandé uniquement par les sortie ALO et AHO et l'autre par les sortie BLO et BHO si je ne commet pas de méprise.
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J'ai ouvert ce blog afin de vous présenter les différentes étapes de la réalisation du robot L'Explorateur, qui aura pour but d'explorer et de cartographier des environnements inconnus.

L'Explorateur sera une base robotisée qui me servira de plateforme de tests pour des projets plus spécifiques et/ou plus complexes.