Le fonctionnement proprement dit

VARIATEUR DE MOTEUR DC AVEC INVERSION DE SENS DE ROTATION
La technique employée est celle des circuits Dil de la famille CD40XX pour les
raisons suivantes :
-
faible consommation pour le matériel embarqué
-
tension d’alimentation possible de 3 à 18v
le schéma a été testé en simulation puis réalisé sur plaquette véroboard
il n’existe pas de circuit imprimé pour l’ instant mais le gain de surface gagnée par
un circuit imprimé par rapport à de la plaquette veroboard n’est que de 1/5 de surface
en moins .Comme j’aime pas faire des circuits imprimés c’est bien comme ça
Si une âme charitable était intéressée à le faire !!!!
Ceci dit, tout fonctionne correctement après mise en oeuvre avec un minimum de
réglage.
Pour se lancer dans cette réalisation je conseils tout de même d’avoir quelques
notions d’électronique et un oscilloscope même de bas de gamme (une bande
passante de 1Mhz suffit amplement )
Fonctionnement général
Les horloges du variateur
Tout d’abord l’horloge est constituée d’un classique CD4011 qui est réglé sur une
fréquence de 512K pour donner à travers un diviseur de fréquence les 3 fréquences
fondamentales du variateur . Elle sont le 32KHz ,16KHz ,1KHz
La fréquence de 32 KHz est utilisée pour quantifier la valeur du signal utile sur une
étendue de 500µS.Cela correspond en binaire à 16 positions de réglage.
La fréquence de 16 KHz est utilisée pour réaliser les impulsions variables du signal
MLI à la sortie
La fréquence de 1 KHz fixe la récurrence du signal MLI de sortie
Toutefois se signal passe dans un mono stable pour effectuer des impulsions
extrement courtes à forte dysimetrie
Le fonctionnement proprement dit
Le signal venant d’ une des voies du récepteur est utilisé pour :
-
détecter en fonction du signal reçu le sens (marche avant ou marche
arrière )pour cela un mono stable (CD4098) réglé à 1,5 ms permet à l’aide
de la bascule D CD4013 d’effectuer cette fonction.
-
-
ne garder que la partie utile de signal (variant entre 0 et 1 ms centré en +/500µs pour la marche avant et arrière ) Cette opération est effectuée par le
-
circuit CD 4070 (ou exclusif )
-
Le signal sortant du CD4070 est dirigé sur un compteur binaire CD4516 qui va
donner un résultat proportionnel au temps du créneau de signal sortant du 4070. La
sortie du compteur variera de 0 à 16 en binaire.
Un circuit CD4012 (and à 4 entrées ) permet de bloquer le compteur lorsque celui
arrive à 16 ( contre le retournement compteur )
Le résultat est mémorisé dans le circuit CD4076.Il est alors présentés sur les
entrées de pré programmation du deuxième compteur CD4516.
Ce compteur permet d’effectuer les signaux MLI proportionnels au signal acquis sur
sa pre programmation venant du CD4070. Le signal MLI est cadencé à 1000 HZ
Un comparateur CD4063 compare le signal injecté sur la pré programmation du
deuxième CD4516 a une valeur programmée minimum pour que le signal MLI soit
effectif (permet de définir la bande morte autour du neutre des manches de
commande )
CE signal MLI est validé vers les bonnes sorties du pont en H par le signal de
Marche AV /AR vu précédemment Le CD4081 (4 and à 2 entrées ) permet
d’effectuer cette fonction. Il crée les 4 signaux Aa,Ab ,Ba, Bb à destinations de la
platine puissance
NOTA : Le signal de MLI n’est injecté que sur les branches basses du pont les
branches hautes du pont ne recevant que le signal d’inversion de marche avant
/arrière
PARTIE PUISSANCE
Les 4 signaux Aa, Ab, Ba, Bb reçus sur la platine puissance sont dans le standard
0 à 5 V dans mon application
Un doubleur de tension d’alimentation principale du pont permet de commander les
gates des VMOS des branches hautes du pont en H leur signal de commandes est
mis à niveau par des transistors (2N2222,2N2905 )
Le pont en H est constitué de 4 Vmos IRFZ 44 ce qui permet de disposer d’une
puissance appréciable
NOTA : rien n’empêche de monter plusieurs IRFZ44 en parallèle pour augmenter la
puissance (Les IRFZ44 sont protégés par une diode anti retour de surtension inverse
). Ils peuvent donner 40 A sur radiateur leur résistance interne n’étant que de 28
mOHM avec gate saturée.
SCHEMA SYNOTIQUE DE FONCTIONNEMENT