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Convertisseur PWM => Tension


10 réponses à ce sujet

#1 Black Templar

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Posté 08 octobre 2011 - 10:14

Bonsoir à tous !

En ce moment, je fais pas mal d'électronique pour designer ma carte de puissance pour mon robot. Je me suis dit qu'il pourrait être marrant de visualiser à l'aide d'une série de LED la tension au borne du moteur.
Du coup, je me suis dit autant manipuler directement le signal de commande. (et pas le signal de puissance)

J'ai donc voulu faire un convertisseur PWM => tension analogique pour ensuite commander l'allumage d'une série de LED grâce à cette tension moyennée.
J'ai designé un circuit à base de transistors que voici :

PWM_to_Analog.png

Explications :
  • Le signal PWM 0V - 5V commande le transistor Q1
  • Quand la PWM est à 5V, Q1 conduit, les bases de Q2 et Q3 sont donc à 0V => Q3 passant et Q2 bloquant => Le condensateur se charge (car relié au 5V via Q3)
  • Quand la PWM est à 0V, Q1 est bloquant, les bases de Q2 et Q3 sont donc à 5V => Q3 bloquant et Q2 passant => le condensateur se décharge (car relié au 0V via Q2)
  • R2 et C1 forment un filtre passe-bas qui permettre d'obtenir un signal analogique moyenné
Bien sûr, tout ça, c'est en théorie.
Une fois n'est pas coutume, j'ai voulu testé ce montage en pratique pour voir si ça fonctionnait !
Et bien manque de bol, j'ai cramé trois 2N2222 (j'ai refais le montage en entier à chaque fois) et je n'ai pas réussi à faire marcher le montage... :/

J'aurais voulu savoir où est-ce que j'ai fait une boulette dans le schéma ... :/

Merci,
Black Templar

N.B. : Petite anecdote, j'ai cramé 3 transistor NPN et aucun PNP alors que j'ai une demi douzaine de NPN et un seul PNP !!! Pour un coup de bol, j'ai eu de la chance :P :P


EDIT : Je viens de faire une simulation de mon montage et bizarrement, tout marche comme je le souhaitais...
Voilà les résultats de la simu pour une PWM à 80% (12kHz)
PWM_to_Analog_Simulation.png

Je ne comprend pas pourquoi mes transistors crames quand le le fait en vrai... :'( J'ai pourtant refait les montages et vérifié les datasheet des transistors... :/

(Sinon, je viens de me mettre à Proteus pour dessiner mes schémas. J'ai trouvé un tuto très bien fait qui m'a permis de faire cette simulation en 2 minutes montre en main !
http://joubert.marc.free.fr/proteus/pdf/utilisation_isis_v69.pdf
J'aime beaucoup ce logiciel ! :) )

++
Black Templar

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#2 Mgros

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Posté 09 octobre 2011 - 08:41

J'ai donc voulu faire un convertisseur PWM => tension analogique pour ensuite commander l'allumage d'une série de LED grâce à cette tension moyennée.


Salut pas bien compris le but ... si tu met une LED avec une petite résitance sur ta sortie PWM ca marche pas ? ... si ton PWM il est à 50% ta led devrait s'éclairer à 50% aussi ... à moins d'avoir mal lu la question ... @+
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#3 Astondb8

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Posté 09 octobre 2011 - 08:51

Cedt lequel qui crame ?
Q1 je pense.

 


#4 Black Templar

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Posté 09 octobre 2011 - 09:45

Salut !

Salut pas bien compris le but ... si tu met une LED avec une petite résitance sur ta sortie PWM ca marche pas ? ... si ton PWM il est à 50% ta led devrait s'éclairer à 50% aussi ... à moins d'avoir mal lu la question ... @+

Non, je ne veux pas allumer une LED plus où moins fort, mais une série de 10 LED (à l'aide d'un LM3914 par exemple). Le nombre de LED allumé dépendrait de la tension moyenne du signal PWM.


Cedt lequel qui crame ?
Q1 je pense.


Non, c'est Q2, mais je pense savoir pourquoi ! En fait, le 5V est relié à l'émetteur de Q3, le courant passe de l'éméteur à la base de Q3 via la diode interne. la base de Q3 est relié à la base de Q2. Le courant passe de la base à l'émetteur de Q2 via la diode interne et cet émetteur est directement relié à la masse ! Du coup, ça fait un joli petit court-circuit !
Pour tester cette théorie, je pourrais rajouter des résistances à la base de Q2 et Q3 ! (ou alors changer les transistors bipolaire par des MOSFET)

Mais il me semble que mon montage ne sert à rien ... Le but des transistors, c'est d'isoler le signal PWM qui commande le moteur avec le circuit de moyennage et d'allumage des LED.
Je me rend compte qu'en fait, un simple filtre passe-bas passif du premier ordre composé d'un simple résistance de 10k avec un condensateur suffirait surement !! Avec une résistance de 10k, le signal PWM ne sera pas déformé ... à tester ...


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#5 Astondb8

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Posté 09 octobre 2011 - 10:00

Pour ce genre de chose je passerais plutot par un 555 qu'un PWM
Le 555 monté en oscillateur et donc en hacheur.
Mais a ta décharge il est vrai que ton court circuit n'est pas evident a voir du 1 er coup. Mies oui c'est juste.

 


#6 Black Templar

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Posté 09 octobre 2011 - 10:24

Pour ce genre de chose je passerais plutot par un 555 qu'un PWM
Le 555 monté en oscillateur et donc en hacheur.


A quoi servirait le NE555 ? à générer la PWM ?
Je n'en ai pas besoin car le signal PWM est déjà généré (par un autre montage), c'est ce que j'ai en entrée du circuit !
Le montage sert juste à isoler le signal PWM (et à le recopier) avant de le filtrer.
Mais comme je l'ai dit, je pense qu'en fait, ça ne sert à rien de vouloir l'isoler... une résistance de 10k ne devrait pas déformer le signal !

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#7 Astondb8

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Posté 09 octobre 2011 - 10:29

Oui c'etzit pour creer ton propre PWM a la frequence désirée en modifiant des valeurs de compsants pilotant l'ocilation

Mais sinon je suis aussi du meme avis.
A quoi sert ce montage si ce n'est pas pour faire du découpage de tension ?

 


#8 Black Templar

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Posté 09 octobre 2011 - 10:35

A quoi sert ce montage si ce n'est pas pour faire du découpage de tension ?


J'ai mon signal PWM en entrée et je veux une tension proportionnelle au rapport cycle que de la PWM en sortie.
Ce dont j'avais peur, c'est que mon filtre passe bas influe sur le signal PWM lui même et le modifie.
C'est pourquoi, j'ai créer ce montage à base de transistor qui permet de copier le signal PWM avant de le filtrer.
Donc, juste avant R2, j'aurais mon signal PWM recopié et juste après R2, ma tension moyennée.

Donc au final, j'ai l'impression que mon montage ne sert à rien vu que si je garde juste R2 et C1 avec un R2 > 10kohm, ça devrait marcher aussi !

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#9 mvp86

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Posté 10 octobre 2011 - 12:22

Bonjour,

J'ai pas tout lu les messages B)
Mais à priori c'est Q3 et Q2 qui crament, peut être aussi Q1, car lorsque Q1 est "passant" vous faites débiter l'alimentation entièrement dans la jonction Émetteur/Base de Q3 via Q1, il faudrait mettre une résistance de limitation dans sa base pour l'éviter ;)
Sinon lorsque Q1 est bloqué, toute l'alimentation débite dans les jonction émetteur/base de Q3 via la jonction base/émetteur de Q2... la aussi une résistance dans la base de Q3 doit palier, et puis non ça ne peut pas marcher, il faut rajouter une diode...
Ça donnerait plutôt ça, voir avec un ampli op (AD8541) :

pwm2an.JPG

Si vous souhaitez faire un "intégrateur", pourquoi ne pas utiliser un ampli-Op rail to rail ? ça vous permettrait d'isoler encore mieux votre sortie PWM.
La je m'engage un peu, mais il me semble qu'il existe un/des circuits spécialisés pour faire une conversion de PWM en "numérique", peut être qu'en cherchant coté servo de radiocommande cela vous donnera une piste.

Bon montage.

#10 stephan

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Posté 11 octobre 2011 - 10:16

Bonjour,

pour 25€ je peux fournir un petit module sur lequel on rentre le signal de commande PWM (en 5V je présume) et qui vient activer 10 sorties en fonction de la valeur du PWM.

Cordialement.

#11 Black Templar

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Posté 11 octobre 2011 - 02:01

Mais à priori c'est Q3 et Q2 qui crament, peut être aussi Q1, car lorsque Q1 est "passant" vous faites débiter l'alimentation entièrement dans la jonction Émetteur/Base de Q3 via Q1, il faudrait mettre une résistance de limitation dans sa base pour l'éviter ;)

Oui, c'est bien ce que j'en ai déduit ! J'oublié les résistances de bases pour Q2 et Q3 (du coup, ça court-circuite le montage !!)

Si vous souhaitez faire un "intégrateur", pourquoi ne pas utiliser un ampli-Op rail to rail ? ça vous permettrait d'isoler encore mieux votre sortie PWM.


Le problème des ampli-op, c'est que faire un suiveur de PWM à 25kHz, ça risque d'être un peu difficile (je n'ai pas regarder typiquement, la fréquence max qu'un ampli-op pouvait supporter...)
Du coup, je pense que je vais reprendre ton second montage, mais sans l'ampli-op (comme je l'ai dit plus haut). Avec R=10k, ça devrait le faire :P


pour 25€ je peux fournir un petit module sur lequel on rentre le signal de commande PWM (en 5V je présume) et qui vient activer 10 sorties en fonction de la valeur du PWM.

C'est parfait ! C'est ce que je vais faire, mais pour 2€


Sujet résolu :)
++
Black Templar

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