[cyril13110]

Hello tous le monde,
Haaaa ces années à l'école ou on s'amuser à faire exploser les composants, les batailles de fer à souder chaud comme si c'était des épées et j'en passe.....
Bon voilà le prévue la plate-forme de test au milieux de l'étang de berre un 14 juillet à 22h, c'est reglezvec la mairies et les pompiers.
Il n'y a plus cas maintenant

[gwion]

Bonjour au forum,

Je reviens sur cette idée proposée par Roger.

Bonjour Cyril13110,
Une solution que j'aime bien est la suivante :
Regul courant AOP.jpg
A noter qu'il est très facile de remplacer le potar par la sortie PWM d'un PIC (et en ajoutant une résistance et un condo)

Regul courant AOP.jpg

Le shunt de mesure est placé côté "low side", ce qui simplifie les choses. Mais comment peut-on adapter pour le mettre côté "high side", et donc avoir une liaison directe de la charge à la masse ? Utiliser un AOP différentiel ? Placer en sortie du shunt une résistance reliée à la masse pour faire un pont diviseur ?
Quelles sont les bonnes pratiques ?
Merci et bonne bidouille.

[Roger]

Le shunt de mesure est placé côté "low side", ce qui simplifie les choses. Mais comment peut-on adapter pour le mettre côté "high side", et donc avoir une liaison directe de la charge à la masse ? Utiliser un AOP différentiel ? Placer en sortie du shunt une résistance reliée à la masse pour faire un pont diviseur ?
Quelles sont les bonnes pratiques ?

Bonjour à tous,

ça tombe bien, je me suis déjà penché sur la question, en revanche, je ne l'ai pas encore testé réellement.

Il faut placer le shunt entre Vcc et un mosfet canal P, envoyer la tension du shunt sur l'entrée inverseuse de l'AOP et la sortie du potar sur l'entrée non inverseuse de l'AOP.
Il faudra aussi placer la résistance talon entre le GND et le potar.

regul courant 2.jpg

Là où ça se complique, c'est si l'on souhaite remplacer le potar par la sortie PWM d'un µC ... mais je pense avoir la solution ... qui pour l'instant reste théorique puisque comme je l'ai dit, je ne l'ai pas encore testée.

[Roger]

Explication du schéma ci-dessus, en version simplifié et caricaturée pour les débutants (ce que je suis également) :

- On a un mosfet canal P en série avec Vcc : il va se comporter comme une grosse résistance ajustable, et en ajustant la valeur de cette "résistance" on va ainsi limiter le courant qui va circuler dans la charge

- On a besoin de connaitre le courant qui circule dans la charge, c'est le role du shunt, qui va créer une chute de tension à ses bornes, proportionnelle au courant qui la traverse

- On a besoin de pouvoir régler la valeur du courant que l'on souhaite, c'est le role du potar qui va agir comme un pont diviseur de tension

- Pour faire travailler les 3 éléments mentionnés ci-dessus, on place un AOP qui va agir comme une boite magique

=> pour que le mosfet conduise, il faut envoyer sur sa base une tension inférieure à Vcc. Au plus cette tension sera faible, au plus le mosfet va conduire

=> pour que la sortie de l'AOP tende vers 0V (conduction maximale du mosfet), il faut que la tension sur l'entrée + soit inférieure à la tension sur l'entrée -, par rapport au GND.
Si la tension sur l'entrée - est inférieure à la tension sur l'entrée +, la sortie AOP sera à Vcc, et par conséquent le mosfet ne conduit plus

=> si le courant augmente, la tension aux bornes du shunt augmente, ce qui signifie que la tension en sortie du shunt diminue par rapport au GND

=> si le courant devient trop important, la tension en sortie du shunt diminue par rapport au GND, et comme il faut alors que le mosfet devienne moins conducteur, il faut relier la sortie du shunt à l'entrée inverseuse de l'AOP (pour avoir IN- < IN+)


L'AOP est une boite magique qui va automatiquement ajuster sa sortie pour faire en sorte que la tension sur ces 2 entrées soit identique.

En espérant avoir été assez clair pour tout le monde

[gwion]

Bonjour au forum :)

Roger, merci pour ton retour.
Si dans l'idée ça doit fonctionner, dans la pratique il va déjà falloir choisir le bon AOP, surtout si l'on veut utiliser un shunt de faible résistance. Et gros risques que ça se transforme en oscillateur. Enfin ce n'est que mon avis, j'ai peut-être tout faux.
Il y a aussi la capacité de grille du MOSFET qui est en prise directe avec la sortie de l'AOP qui va aider à mettre la misère. Peut-être mettre un petit PNP suiveur pour isoler.

[cyril13110]

Bonjour à tous,
Merci Roger pour ces précisions.
En effet il va falloir un AOP plutôt réactif et limite un condensateur de lissage en sortie afin que ça ne pompe pas trop.
Pour utiliser un pic comme référence de tension par un PWM, j'avais déjà fait les calculs et un PWM classique 10bit ne permet pas vraiment de faire de la précision.
A voir peut être avec un PWM reconstitué avec ses interruptions la fréquence que lin peut atteindre si elle est suffisante.
Pour une LED c'est le cas mais pour ce cas là c'est encore différent.
J'avais éventuellement imaginer de passer par un PWM 16 bits question d'avoir une bonne précision mais je ne l'ai jamais testé.
Sur le même principe, j'avais commencé imaginer fabriquer une carte qui puisse me faire abaisseur et élévateur de tension mais je n'ai jamais testé.
En tous cas je testerais un jour le montage à AOP.

[Roger]

Bonjour à tous,

Si dans l'idée ça doit fonctionner, dans la pratique il va déjà falloir choisir le bon AOP, surtout si l'on veut utiliser un shunt de faible résistance. Et gros risques que ça se transforme en oscillateur. Enfin ce n'est que mon avis, j'ai peut-être tout faux.

c'est un peu plus qu'une simple hypothèse, en pratique la solution avec le shunt au GND fonctionne, avec un MCP6002 et une petite capa en plus.
Effectivement le risque d'oscillation existe avec le schéma que j'ai donné, c'est parce que je l'ai volontairement simplifié pour que son fonctionnement soit compréhensible par le plus grand nombre.

Il y a aussi la capacité de grille du MOSFET qui est en prise directe avec la sortie de l'AOP qui va aider à mettre la misère. Peut-être mettre un petit PNP suiveur pour isoler.

Non, il y a une résistance entre la sortie et le Gate.

Pour utiliser un pic comme référence de tension par un PWM, j'avais déjà fait les calculs et un PWM classique 10bit ne permet pas vraiment de faire de la précision.
A voir peut être avec un PWM reconstitué avec ses interruptions la fréquence que lin peut atteindre si elle est suffisante.
Pour une LED c'est le cas mais pour ce cas là c'est encore différent.
J'avais éventuellement imaginer de passer par un PWM 16 bits question d'avoir une bonne précision mais je ne l'ai jamais testé.

Avec un PIC, l'idéal est d'utiliser un AOP double, qui en général est disponible dans le même boitier qu'un simple.
On peux ainsi utiliser le deuxième AOP pour amplifier la chute de tension du shunt ... mais on peut s'en passer.
Cette configuration est surtout utile si l'on veut aussi mesurer le courant avec l'ADC du PIC

Concernant la précision, je suppose que tu veux plutôt parler de résolution, et là, tout dépendend du besoin.
Avec un PWM à 10 bits, si l'on gère un courant max de 1A, ça fait une résolution de 1mA, ce qui sera suffisant pour un grand nombre d'application.
Comme je l'ai déjà dit, il y a pas mal de PIC qui proposent des PWM en 16 bits, et comme tu le rappelles toi-même, rien n'empêche de faire son propre PWM, avec ou sans interruption.

Pour gagner en précision, j'avais utilisé un double circuit RC en sortie du PWM (pour améliorer le lissage).

Sur le même principe, j'avais commencé imaginer fabriquer une carte qui puisse me faire abaisseur et élévateur de tension mais je n'ai jamais testé.
En tous cas je testerais un jour le montage à AOP.

J'ai une idée de ce type qui traine aussi dans le liste des projets, avec une version multi-phase, et une version LDO.

La version multi-phase consiste à travailler avec plusieurs selfs, par exemple avec 2 selfs, pendant qu'une se charge, l'autre se décharge. En théorie cela devrait réduire l'oscillation résiduelle en sortie.
Idéalement, il faudrait tester avec 3 ou 4 selfs.
C'est un peu le principe des moteurs à explosion avec plusieurs cyclindres, pendant qu'un se rempli, un autre se vide, tandis qu'un troisième est en compression et le quatrième en détente. Au plus il y a de cylindres, au plus le mouvement est régulier, raison pour laquelle la sonorité d'un 6 ou d'un 8 cylindres est plus "harmonieuse"

La version LDO consiste à piloter un étage Buck et/ou Boost avec le PIC, afin de générer une tension légèrement supérieure à la valeur désirée, et ce même PIC va également piloter un régulateur de type LDO pour obtenir en sortie la tension souhaitée.
En procédant ainsi, on devrait théoriquement obtenir le meilleur des 2 mondes, c'est à dire pouvoir abaisser une tension avec un minimum de pertes (conversion Buck), tout en ayant une ondulation résiduelle (ripple) qui soit très faible grâce au LDO.

[gwion]

Je suis d'accord pour le fonctionnement avec le shunt dans le pied du MOSFET, ça doit le faire sans problème. C'est l'autre montage qui me laisse sceptique. En simulation il fonctionne avec un LM358, mais c'est de la simulation. La plage de réglage est très très sensible. SI l'on veut tirer un peu de courant il faudra aussi choisir un MOSFET P de compétition à faible Rds. A l'occasion je vais le câbler vite fait.

[Roger]

En simulation il fonctionne avec un LM358, mais c'est de la simulation.

Ah bon, il me semblait que le LM358 n'était pas rail-to-rail

[gwion]

Certes, mais c'est du 5V qui passe dans le MOSFET et l'AOP est alimenté en 10V.