Aide conseil pont en H

djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour a tous.
Je viens vers vous pour demander conseil sur la réalisation d'un pont en H pour commander un moteur DC, via Arduino.
en effet, j'ai pour projet un nouveau proto de voiture RC, mais en électrique cette fois, avec électronique embarquée via Arduino (ABS, antipatinage, contrôle de roulis.. ).
Autant j'ai les bases en programmation, autant mes cours d’électronique remontent a loin. ^^
alors voila, pour la propulsion, j'ai récupéré un moteur a balai de visseuse (HILTI, c'est du costaud), et une batterie Li-ion18V 3Ah. Dans la visseuse, le moteur était commandé par un MOSFET 2SK2690, donc un 60V 80A.
Après moulte recherche sur le net, j'en suis arrivé a ces schémas :
circuit 1.jpg[div=none][arrow][/arrow][/div]circuit 2.jpg[div=none][arrow][/arrow][/div]
Qui me semble identique en fonctionnement.
C'est donc un pont en H des plus basic avec :
- Transistor IRL3705N
- Diode SF3006PT
- Résistance 1/4W 10Kohms

Alors d’après vous, est-ce que j'ai bon, ou est-ce que je fais totalement fausse route?
Merci.
 
Dernière édition:
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
  • Auteur de la discussion
  • #2
olahh, ça fait beaucoup de données technique ça! ^^
Je me suis basé principalement sur ce site , bien qu'en en ayant lu beaucoup d'autre de similaire. ils ne parle pas de driver supplémentaire pour ce cas simple.
en gros, la carte Arduino recevra le signal du récepteur, et via le code transmettre les signaux (deux digital, deux PWM) au pont en H.
C'est Via ce code aussi que la sécurité sera mis en place comme le deadtime au autre délai nécessaire.
autant pour moi, trompé dans la référence des diodes, c'est bien de schottky que je voulais mettre.
n'est-il donc pas possible de commander un moteur uniquement avec l’Arduino et ce pont en H?
 
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
  • Auteur de la discussion
  • #3
autant pour moi, j'ai cru qu'il suffisait d'une faible tension a la gate pour déclencher le MOSFET-n même avec une tension source-to-drain importante.
aurais-tu un exemple de montage avec les IR2184 pour piloter un moteur?
Parce que de ce que j'ai compris il faudrait 2 IR2184 , un pour la branche gauche, un pour la droite, pour piloter mon pont en H décrit plus haut. c'est bien cela?
 
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
  • Auteur de la discussion
  • #4
merci des infos. Pour les diodes au niveau des mosfet, j'ai lu que celles intégrées n’étaient pas assez rapide, et que le rajout d'une aux bornes étaient une question de marge de sécurité.
j'ai trouvé ce schéma de mon coté, qui me permet petit a petit d'y voir plus clair :
http://2.bp.blogspot.com/-dlEcbNapBZ0/UPvnk7y2MuI/AAAAAAAAAZ4/bfSogInXgj4/s1600/IR2110+-+3.png
J'ai vu aussi que le IR2184 était alimenté en 12V, pense tu ce soit la seule tension admissible? Ma voiture sera alimentée par du 18V, et je devrai déjà avoir un régulateur de tension pour alimenter l'arduino en 7V, pas forcément envie d'en rajouter pour alimenter les IR2184.
 
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
  • Auteur de la discussion
  • #5
Je vais essayer de prendre le problème a l’envers pour essayer de mieux cerner le fonctionnement du MOSFET.
si je fais ceci comme montage par exemple ( fait vite fait, pour le principe, pas sur du sens des diodes non plus) :
circuit3.jpg

car d'après le datasheet du IRL3705N, pour un Vgs (gate to source) de 5v, j'ai un courant Ids ( drain to source) de 100A. et le Vgs(th) (Gate Threshold Voltage) est de max 2V, qui si j'ai bien compris correspond au courant mini pour que le mosfet "colle".
alors questions pour un tel montage :
- pourquoi ça ne marcherai pas? alors que je vois de tels montages souvent sur le net
- que faudrait-il ajouter pour que ce montage simple soit opérationnel?
 
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
  • Auteur de la discussion
  • #7
oui j'ai vu ça, d’ailleurs que de là que viens le liens que j'ai mis plus haut. Mais mes compétence sont limité pour tout comprendre le fonctionnement du montage double demi pont en H piloter par les deux IR2110 proposé.
Et je ne suis pas du genre "bête et discipliné" pour simplement recopier et faire le circuit, mais plutôt désireux de savoir pourquoi ça marche ainsi, pourquoi il y a des condo ici ou là? pourquoi telle ou telle valeur?, pourquoi les diodes?..Etc. Histoire que quand je ferai mon propre circuit, d'une je le fasse bien, et de deux si ça ne marche pas ou mal, que j'arrive a trouver pourquoi.
:wink:
 
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
  • Auteur de la discussion
  • #8
plus je regarde de schéma de fonctionnement de driver MOSFET, comme le IR2110 proposé par nopxor, plus j'ai l'impression qu'il se comporte un peu comme un darlington, vu qu'il a besoin de deux alim différente (5V et 12V), comme les deux "étages" d'un darlington : 5V pour le premier transistor et 12V pour le deuxieme qui serait un MOSFET. ce qui semble être le même cas pour le IR2184 apparemment.
 
osiver
Compagnon
7 Septembre 2013
10 465
Si on se réfère à vos schémas du post #1, il y a deux trois points essentiels à comprendre et vous allez voir pourquoi on se donne la peine de mettre un driver spécifique.
- le moment où se produit de la dissipation d'énergie dans le composant de commutation est la transition entre bloqué et passant ou l'inverse. On s'efforce de réduire la transition le plus possible (front raides)
- de par la technologie des mos-fet, l'espace gate-source a en parallèle un condensateur assez gros. Celui-ci tend à ralentir la montée de tension de la gate, il faut donc le charger/décharger le plus vite possible
- dans un pont en H, les Mos-fet côté + (high side) doivent recevoir une tension de gate par rapport à leur source et non par rapport à la masse.

C'est, en dehors du timing, ce que fait le driver. Il décale la tension de gate du high side et il fournit une tension de gate sous faible impédance (fort courant) à tous les mos-fet.
On voit que l'arduino tout seul ne peut pas faire ça. Même s'il pouvait commuter les mos-fet du low side, ce serait à bien trop faible courant et on ne parle pas des high side :wink:
 
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
Merci bien de l'explication, même si pas sur de tout comprendre. Ce dont tu parle, est-il pour le cas de mosfeN -hightside et mosfetP -lowside (ou inversement) ou il n'y a aucun rapport?
parce que sur le site concernant le IR2110, il y a deux montage :
[div=none]
[/div]

[div=none]
[/div]
celui du bas je le comprend a peu près ( plus simple pour moi), mais pas du tout celui du haut. n'est-il pas possible de se servir du deuxieme pour faire un demi pont en H?

EDIT : est-il possible ce montage :
circuit4.jpg
 
Dernière édition:
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
ok, je commence a tout saisir, aussi en regardant le schéma interne du IR2110.
le fait d'avoir des H-side et L-side (et non pas 4 L-side comme sur mon dernier schéma) permet aussi au driver d'avoir en même temps le L-side et le H-side d'un même coté passant en même temps, qui court-circuiterai le bazars.

concernant les condensateur entre VB et VS, et que j'aurai la même source d'alimentation pour le moteur et VCC, ne sont-ils pas superlfux?
 
osiver
Compagnon
7 Septembre 2013
10 465
concernant les condensateur entre VB et VS, et que j'aurai la même source d'alimentation pour le moteur et VCC, ne sont-ils pas superlfux?
Surtout pas ! Et la diode non plus !
En fait la diode et les condensateurs sont la source de tension supplémentaire nécessaire à la gate du high side. Les condensateurs doivent être judicieusement choisis en fonction de la fréquence et du rapport cyclique.
 
djulio74
Apprenti
18 Septembre 2010
249
thonon (74)
Surtout pas ! Et la diode non plus !
En fait la diode et les condensateurs sont la source de tension supplémentaire nécessaire à la gate du high side. Les condensateurs doivent être judicieusement choisis en fonction de la fréquence et du rapport cyclique.
c'est justement à que je ne comprend pas. pourquoi la gate du high side a-t-elle besoin d'une tension supplémentaire? la gate du mosfet n'admet de toute façon pas une tension supérieur a +-20V
 
osiver
Compagnon
7 Septembre 2013
10 465
Bien se rappeler que ce n'est pas la tension absolue (par rapport à la masse) qui compte, c'est Vgs = tension gate source.
SI on considère à un moment que le mosfet en haut à gauche est passant et celui en bas à droite aussi.
On va dire qu'aucun des deux n'a de résistance interne (elle est censée être très faible), le drain de celui du bas est quasiment à la masse, la source de celui du haut est quasiment au +, le moteur a toute l'alimentation à ses bornes.
Or, pour que celui du haut conduise, sa gate doit être à une tension supérieure (plusieurs volts) à celle de la source (rappel : celle-ci est quasiment au + alim). On voit bien qu'il faut une tension supplémentaire qui s'ajoute à celle de l'alimentation pour alimenter la gate. Sinon on n'arrive pas à faire complètement conduire le mosfet du haut :wink:
 
La dernière réponse à ce sujet date de plus de 6 mois
Haut