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32 réponses à ce sujet

#21 Fabarbuck

Fabarbuck

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Posté 25 octobre 2005 - 11:29

>Ok mais avant que je refasse mes calculs, j'aimerai comprendre une chose, pour faire changer la "brillance" de la diode, il faut faire varirer la tension a ses bornes ou l'intensité qui la traverse, c'est ca que je comprend pas !!!

Voir exercice sur la diode seule.... ;)
Bon, je redonne des pistes sur ca. Tu as besoin de trouver un point de fonctionnement ou la luminosité correspond à ce que tu veux. Si tu avais mis sur la courbe caractéristique des zones 'led allumée', 'led grillée' 'led faiblement éclairée' 'led éteinte', tu y verrais peut etre un peu plus clair... ;)
En fait... si je voulais t'embrouiller, je dirais : 'LES DEUX!' En effet, courant et tension varient simultanément... cela dit, on a distingué pour simplifier deux zones: bloquée, le courant est toujours nul, et la led est éteinte. Des qu'elle est passante, la tension reste quasi constante (= Vseuil), et c'est plutot le courant qui varie... Or, c'est dans cette zone que la led s'éclaire de plus en plus...
Donc... la vision logique des choses, c'est de se dire que c'est le courant qui fixe la luminosité de la led, avec 1mA ou moins grosso modo, elle est éteinte, au dela et jusqu'à 10mA, de plus en plus lumineuse, et au dela, elle commence à se détériorer.



>Je ne comprend pas non plus autre chose, qui faisait l'objet de ma question sur les notions de tension et d'intensité: dans mon schema 2, la tension ne devrai telle pas etre la meme dans les deux branche (10V dans chacune) voila en fait c'est la question qui me turlupine le plus,

Vois mes explications sur la loi des mailles dans le post avec quentin...
Une tension, ca n'est qu'une différence de potentiel. Un potentiel, c'est une valeur en un point... à partir de la, c'est peut etre plus clair...?
Le truc qui fausse ton schéma, ou en tout cas le rend obscur, c'est l'AO. Je considère qu'il n'est pas la, et que tu as à la place une branche avec l'alim 10v, une branche avec 2r et la led, une autre avec une r et la ldr. Nomme chaque point entre les composants, exprime les tensions comme des différences de potentiel, et tu devrais t'en sortir... ;)

la relation du diviseur de tension n'a rien de magique.. ca revient tellement souvent que plutot que de refaire les calculs à chaque fois avec la loi des mailles et la loi d'ohm, on a une formule toute prete (attention aux hypothèses!!! en particulier, pas de courant qui s'échappe entre les deux résistances sinon ca ne marche plus pareil).
Fais toi un schéma avec une alim, deux résistances en série, et trouve la tension aux bornes d'une des résistances avec loi des mailles et loi d'ohm. Tu vas retomber sur la relation du pont diviseur de tension.
Fais de meme avec un montage en parallele, loi des noeuds, et tu auras la loi du pont diviseur de courant...

Ca t'aide..?

#22 Mindiell

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Posté 26 octobre 2005 - 12:52

Bon, moi aussi je me suis essayé (sans montage) à tenter de faire mon robot beam. Pour cela, je me concentre que sur une partie avec un seul moteur :
- ambiance normale : moteur arreté
- ambiance allumée : moteur en marche

Pour cela, j'utilise une LDR (5 kohms - 100 kohms), un moteur (50 ohms) :

Premier essai, en parallèle :
Image IPB
La LDR devrait empecher le moteur de tourner, ou pas. On prend R (l'autre résistance) plus petite que LDR Max, par exemple 50 kohms.
On prend U = 5V pour éviter tout cramage.

LDR Obs :
R = 50k
LDR + Rm = 100k + 50 = 100k (Rm négligeable)
Le courant va donc passer plus dans la branche de R.
I = U / Rtotale
1/Rtotale = 1/R + 1/LDR = 1/50 + 1/100 = 1/0.03 = 33.3k
I = 5 / 33.3k = 0.15mA
R vaut 2 fois moins que LDR, Ir = 0.1mA, et Ildr = 0.05mA : le moteur ne tourne pas : OK !

LDR lum :
R = 50k
LDR + Rm = 3k + 50 = 3050 ohms
Le courant va donc passer plus dans la branche de LDR + Moteur.
I = U / Rtotale
1/Rtotale = 1/R + 1/(LDR+Rm) = 1/50 + 1/3.05 = 1/0.348 = 2.874k
I = 5 / 2.874k = 1.739mA
hum, le moteur n'est pas prêt de tourner là non plus, i est beaucoup trop faible...

Ou est le problème ? des résistances trop grandes ? Mais je ne peux pas choisir LDR... :blink:

#23 Fabarbuck

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Posté 26 octobre 2005 - 01:28

;)

Effectivement, si tu regardes quelques pages ailleurs, j'ai dit qu'on pouvait faire ce pti montage avec des leds parce que vis à vis du courant, c'est jouable, mais avec des moteurs, ca devient chaud..... peut etre que c'est jouable avec une tension importante, mais je doute que de toute facon ca donne un truc bien au final...


>Pour cela, j'utilise une LDR (5 kohms - 100 kohms), un moteur (50 ohms) :
5k ta LDR a la luminosité? tu n'as pas de lampe torche, toi... ;)
Méfiance, quand elle est vraiment bcp éclairée, je suis presque sur qu'elle descend plus bas, ce qui peut poser probleme si tu as dimensionné l'ensemble en fonction de cette valeur min....


pourquoi t'as pas mis le moteur a gauche de la connexion...?
et surtout:
pourquoi t'as pris 50k pour R?
pourquoi t'as pris 5v?

Moi, j'aurais pris les choses différement, c'est à dire vu du coté de ce que tu sais, et de ce que tu veux.
Tu veux un courant au repos (ldr sans lumiere) de I<50mA dans le moteur? ok, "soit Iobs=50mA. Tu veux un courant en fonctionnement (ldr eclairée) de I>200mA? ok "soit Ilum=200mA"
A partir de là, tu écris ce que tu sais sans fixer R ni E, et tu vois ce que ca donne...
Il faut voir aussi quel parametre varie (la R de la ldr), comment (décroissance quand éclairée), et ce que tu veux que ca produise (croissance d'un courant quand éclairée).... à partir de là, tu te doutes qu'il faut que tu fasses un montage ou un courant augmente quand une résistance diminue.
En plus, tu sais que : 100k -> 5k
et qu'il faut qu'il y ait pour cette meme variation: 50mA -> 200 mA
Ca devrait te permettre de concevoir ton truc en réfléchissant...


... sachant qu'on a déja conclu que c'était pas une bonne approche, et que des qu'on en a fini avec les led, je vous parle de l'ao en détail, et avec ca, ca sera déja bien mieux ;)
Faut qu'on avance, quand meme! :D

#24 Mindiell

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Posté 26 octobre 2005 - 03:30

La LDR je l'ai plaquée à une ampoule quasiment... je revérifierais ce soir... :)

5V au hassard,
50k moitié de LDR max :)

#25 Nimeño

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Posté 26 octobre 2005 - 07:12

Resalut, j'ai cherché et je crois que j'ai trouvé la solution.

Image IPB

On prend E=6V (ca suffit)
On veut une tension de plus de 1.2V aux bornes de la diode ainsi qu'une intensité de 1mA lorsque la photoresistance est dans l'obscurite et de 10mA lorsque la photoresistance est a la lumiere.
Dans ce schema, la tension aux bornes de la diode est bonne, soit
Udel=E-Vseuil=4.8V
Pour le reste, on prend une LDR de valeur inconnue mais sachant que sa valeur maximale est 15 fois plus grande que sa valeur minimale et R de valeur inconnue.
On cherche donc la valeur de LDR et de R. Cela nous mène a un systeme a deux equations (et oui voyez vous les manies de la premiere S sont omnipresente, on a bo dire):

]R+LDR=Ud/I' ----------->LDR=minimm ; Ud=4.8V ; I'=10mA
]R+15*LDR=Ud/I'' ----------->15*LDR=maximum ; I''=1mA

]R+LDR=480
]R+15*LDR=4800

]14*LDR=4320 ----------->on * (R+LDR=480) par -1 pour supprimer les R
]R+LDR=480

]LDR=4320/14=308.5 -----------> donc LDR=4.6 Kohm - 308 ohm
]R+308.5=480

R=480-308.5=171.5 ------------> donc R=171.5 ohm


ON obtient donc: -une tension de 4.8V aux bornes de la del, cela est "parfait"
-une intensité (obscurité) de I=4.8/(4600+171)=1mA ("parfait")
-une intensité (lumiere forte) de I=4.8/(308+171)=10mA ("yeah")

Voila ben maintenant je vais faire il ne vous reste plus qu'a verifier si c'est juste.

Bye!!

#26 Fabarbuck

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Posté 27 octobre 2005 - 08:17

>On prend E=6V (ca suffit)
ok, si tu le dis.

>On veut une tension de plus de 1.2V aux bornes de la diode
je ne formulerais pas ca comme ca, mais plutot: 'on veut que la led soit passante, donc on la branche comme il faut, et on peut la remplacer par une source de tension de 1.6v (tension de seuil), qui est son modele equivalent quand elle est passante'
A moins que chez toi, tu aies 1.2v de tension seuil? Je te rapelle que la 1re phase de découverte de la diode a en théorie permis de voir qu'il y avait deux modes de fonctionnement:
-bloquée pour Uak < Useuil, Useuil environ de 1,6v
-passante sinon.

Quand elle est bloquée, le courant est nul.
Quand elle est passante, le courant est positif, et de valeur quelconque.

Biensur, c'est un modèle... la tension va varier légèrement aux bornes de la led quand elle sera passante, et le courant ne sera pas complètement nul quand elle est bloquée... mais ce modele décrit assez bien la led dans le cadre de nos applications du moment, donc pas besoin de se compliquer la vie avec un modèle plus précis....

>Dans ce schema, la tension aux bornes de la diode est bonne, soit
Udel=E-Vseuil=4.8V

Je ne comprends pas ce calcul... Vseuil est _justement_ la tension aux bornes de la Led quand elle est passante, donc... Udel = Vseuil, si tu veux... ;)
Ta tension 4.8v est la tension sur les deux résistances! Tes calculs semblent corrects, mais appeler ta tension Ud comme Udiode me parait pas un bon choix... plutot Ur, meme si ce n'est qu'un nom, ca aide mieux à visualiser les choses correctement ;)


>Pour le reste, on prend une LDR de valeur inconnue mais sachant que sa valeur maximale est 15 fois plus grande que sa valeur minimale et R de valeur inconnue.

Hmmm je dirais plutot que LDR, on la connait: de 100 ohm à 15k, selon la lumière recue...

>et oui voyez vous les manies de la premiere S sont omnipresente, on a bo dire

Ben... si le fait de te servir de ce avec quoi on te rebat les oreilles en maths peut te motiver à etre efficace dans ce cours... c'est bien ! parce que à terme, l'outil mathématique doit etre un outil, pas une corvée ou une source d'erreur... genre u = rxi => r = i/u et tout... :P ;)

Sur la forme, tes calculs semblent ok... le seul soucis, c'est que ton seul degré de liberté, c'est sur R, puisque ta LDR est fixée: 0,1 à 15k, point barre! Tu pourrais jouer dessus en mettant par exemple une résistance en parallele de la LDR, mais ca complique pour pas grand chose...
Le plus important, ce n'est pas d'avoir pile 1 mA et pile 10 mA, mais plutot jamais plus que ... disons 20mA (pour pas que la led grille, à déterminer par l'expérience), et pas plus de 2 ou 3 mA (à déterminer par l'expérience) pour la led éteinte.

Il n'empeche que en choisissant la source de tension, tu dois pouvoir adapter exactement comme tu veux pour avoir 1 mA pile et 10 mA pile... mais en pratique, souvent, la tension d'alimentation est fixée par tes piles, donc... c'est une donnée. Encore une fois, le seul degré de liberté, c'est R.

Tu as fait le montage avec 6v, led, R=200 ohm et la LDR? (nan, parce que ca fonctionne, hein, alors ce serait dommage de ne pas le voir de tes propres yeux apres tous ces calculs :) )

#27 Mindiell

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Posté 27 octobre 2005 - 09:23

Après retest, ma LDR fait plutot 600ohms - 600kohms...

Je tente le coup de la diode ce soir (si j'ai du temps)

#28 Nimeño

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Posté 27 octobre 2005 - 01:57

Bon j'ai une nouveau problème.

Image IPB

Alors on imagine que l'AO est remplacé par un fil et qu'il n'y a qu'une resistance R en serie avec la diode: E=12V
LDR=600 Kohm - 1 Kohm
R= 1 Kohm
R2= 100 ohm

Donc on a Ur=E-Vseuil=10.4V et Uldr=e=12V
On veut que lorsque LDR=1 kohm, Ir=1mA et lorsque LDR=600 Kohm, Ir=10 mA

Or pour LDRn=600 kohm on a Ir=Ur/R=10 mA et Ildr=Uldr/(LDRn+R2)=0.05 mA
pour LDRl=1 Kohm on a Ir=Ur/R=10 mA et Ildr=Uldr/(LDRl+R2)=10 mA

Donc on a un probleme, c'est que l'intensité ne varie pas alors comment on fait?

#29 Fabarbuck

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Posté 27 octobre 2005 - 03:44

Ok pour le montage, c'est à peu de choses près celui que j'avais fait, je l'ai testé, il fonctionne avec les bonnes valeurs de composants (le principe est le bon).

Effectivement, il y a un petit soucis... tes calculs semblent tout à fait corrects, ils sont même tout ce qu'il y a de plus corrects... mais d'ou vient le problème alors???
J'avoue que ca m'a fait mal à la tete, mais ce qui me semble le plus probable, c'est que dans ce cas, le modèle pour la led est insuffisant... C'est effectivement logique de prendre directement Ur et calculer le courant par la loi d'ohm. Cela dit, si la tension seuil change (ce qui est le cas dans la réalité, très peu mais quand meme), le calcul n'est plus tout à fait juste... enfin je pense que le soucis se situe à ce niveau.

J'avais calculé ce montage d'une facon un peu plus compliquée: dans un premier temps, calcul du courant global. Ca passe par des circuits équivalents en utilisant les transformations de Thévenin et Norton. Il faut que je retrouve mes feuilles de calcul plutot que de tout me retaper :D

Edit: voila, j'ai retrouvé mes notes :D Je reprends tel quel... ;)
Mon montage donc est un peu différent, j'ai une source de tension e, en série avec une résistance R1 qui sert à limiter le courant général si besoin est, puis deux branches: Rl qui est la photorésistance, en parallèle avec la led et une résistance R2 qui limite le courant dans la led.
Cablé avec e = 9v, R1 = 100 ohm, R2 = 5k, dans l'hypothèse ou Rl vaut 10k ou 1k, on a des courants de 1 à 5 mA dans la led, et le montage fonctionne comme prévu.

Hypothèse: la led est passante, sa tension de seuil Ul est 1.5 v
Premier calcul: courant global i1.
-on transforme, par TN, les deux branches parallèles en un générateur de tension et une résistance, ce qui donne par le calcul (Rl//R2)/R2 x Ul
On obtient une valeur de i1 (assez infâme, autant ne pas la taper, c'est pas dur à calculer) par la loi d'ohm.

A partir de là, j'ai fait des trucs qui ne sont peut etre pas les plus simples... :unsure: vous n'avez rien vu :lol:

Je reprends donc texto mes calculs d'époque.... :rolleyes:
i1 connu, on reprend les deux branches parallèles, et on exprime ca comme une source de courant UL/R2 en parallèle avec deux résistances, R2 et RL, on calcule le courant passant dans ces deux résistances =
i' = i1 - UL/R2
puis iL, par diviseur de courant, le courant dans R2:
i2 = RL/(RL+R2)*i'

ON A DONC, à la lumière:
i2 = 1/(1+5)*i' = 0,34 mA
i' = 2,33 - 1,5/5 = 2,03 mA

A l'obscurité
i2 = 10/15*i' = 0,2 mA
i' = 9,40 -1,5/5 = 9,10 mA

Mouais... c'est moche, parce que j'ai un sérieux doute maintenant pour le passage sur le calcul de i2... et je ne comprends plus trop comment j'en suis arrivé là (valeurs numériques)... en fait, j'avais fait aucune application numérique (je les ai refaites pour ce post), et j'avais tout simplement tracé des courbes avec matlab en fonction des paramètres, pour les ajuster et avoir, pour Rl variant de 1k à 10k, une décroissance de courant de plus de 5 mA à moins de 1 mA...

Pourquoi je ne retrouve pas les mêmes résultats, j'en sais rien!

Ce dont je suis certain, c'est qu'avec ce montage, en ayant vérifié sur la platine les hypothèses (valeur de ldr et tension seuil), avec les valeurs de résistances choisies, ben... ca marchait niquel :lol: :lol: :lol:
Je vous invite à faire le montage, et à tester et mesurer courants et tensions, en prenant au besoin des résistances variables pour R1 et R2 (en fait R1 n'est pas très très utile... mais je l'avais placée au cas ou...)
Qui a dit que l'élec était une science...? :D

Bref, j'en conclus que je suis moins en forme maintenant que quand j'avais préparé la formation... :huh:

#30 Nimeño

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Posté 28 octobre 2005 - 10:59

Salut

Bon en fait on est pas plus avancé dans nos calculs parceque l'intensité dans la del ne change toujours pas!!!!

Moi ce que je comprend pas c'est comment on gère la tension de seuil de la diode, est ce qu'on fait comme si c'etait un morceau de tension et le courant qui va avec en moins ou bien est ce que dans les calculs on ne vire que la tension? Et si non qu'est ce qu'on fait de cette tension seuil?

Bye

#31 Mindiell

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Posté 28 octobre 2005 - 02:59

Bon, j'ai essayé hier soir quelques montages pour la LED. L'objectif était d'avoir une LED éteinte si on a de la lumière, puis une LED allumée si on éteint.

J'ai donc mis une alim, puis, 2 branches en // avec sur l'une une LDR, sur l'autre une resisantce et la LED.

Ma pensée était :
- si lumière, LDR suffisamment faible pour faire une branche peu résistante absorbant quasiment la totalité du courant,
- si obscurité, LDR suffisamment forte pour faire une branche très résistante qui obligerait le courant à passer sur l'autre branche (R + LED)

Montage :
- LDR = 600 ohms -> 100k ohms
- R = 328 ohms

J'obtiens, de jour comme de nuit :
Uldr = 5V (normal)
Ur = 1,9V (???)
Uled = 2.1V (ca me parait beaucoup, mais c'est une grosse diode, elle a pas claquée :) )

Et le courant ne devient pas assez faible (LED toujours allumée) quand j'éclaire la LDR contr eune ampoule (à 1cm près)...

#32 Nimeño

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Posté 28 octobre 2005 - 03:32

Salut!!

Je pense que ce montage n'est pas possible sans autre composants (c'est une hypothese je ne l'ai pas testé je le ferai ce soir) car qu'elle que soit la valeur de de ldr, si en parallele on a une R qui ne change pas et une tension qui ne change pas. J'ai certainement tort car fabarbuck l'a testé et ca marche.
Mais je ne comprend toujours pas comment (dans la theorie et les calculs) on gere la tension seuil, estce qu'il faut la retirer pour calculer le courant qui passe dans la del ou bien est ce que au contraire on ne prend en conte que Vseuil.

Si quelqu'un (fabarbuck, en l'ocurrence :P ou quelqu'un d'autre je ne demande que des couches et des surcouhes d'explication) repond a ca enfin je pourrai tenter le montage avec de bon calculs !

Merci

#33 Fabarbuck

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Posté 29 octobre 2005 - 12:58

Je suis trop fatigué pour retrouver ce que j'avais fait comme calculs... tout ce que je peux dire, c'est que j'ai fini par faire une recherche sur courbe caractéristique tracée par matlab pour avoir pile le bon jeu de valeurs pour les autres composants avec ma variation de ldr, ma tension d'alim et ma tension seuil approximative (parce que ca donnait des equations trop infames et que j'avais la flemme... en fait je faisais tracer Iled en fonction de Rldr, variant de 1k à 100k, et en tatonnant de facon pas totalement pifométrique (à l'intuition puis par rafinements à l'intuition aussi) les valeurs des différents parametres. J'ai fait aussi des réseaux de courbes pour un parametre seul variant, pour voir son influence globale.
J'ai surement le code matlab correspondant qui traine sur une machine dans un coin, je pourrais faire des .jpg pour que vous voyez le resultat...

Et ca fonctionne très bien une fois cablé avec les valeurs que j'avais déterminées, j'ai pas de vidéo ni de photo, mais j'ai des témoins :D :D :D

Effectivement, Mindiell, le principe, c'est ca. Apres, il faut ajuster les valeurs des composants pour que le courant passe de 1 à 10 mA dans l'idéal...



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