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Topic: Moteur et Transistor 2N2222 (Read 14875 times) previous topic - next topic

arduimat

Bonjour à tous,

Dernièrement j'ai vu qu'on pouvait inverser le sens de rotation grâce à un Pont en H avec des transistors 2N2222 par exemple.

Hors je n'arrive pas à faire bien fonctionner le moteur avec un seul 2N2222 déjà...

J'ai essayé de suivre le premier schéma donné sur cette page : http://electronics.stackexchange.com/questions/7235/motor-driver-using-only-a-2n2222-transistor

J'ai tous les composants qu'il faut donc je me lance.

Sauf qu'au lieu du moteur, je mets une LED, et ça marche, je peux l'allumer et l'éteindre à ma guise.

Maintenant au lieu de mettre une LED je veux mettre mon moteur, qui lui est alimenté via une pile 9V, et là ça produit un résultat bizarre. Déjà même si le transistor est "ouvert" beh le moteur tourne quand même, moins vite mais il tourne, et lorsque je "ferme" le transistor, hop il se met en marche complète, etc... Jamais moyen de l'arrêter complètement.

Pour relier l'alimentation externe, j'ai mis le plus du moteur sur le + de la pile et idem pour la terre sauf que je l'ai fait passer par le transistor.

Comment se fait t'il que même ouvert le transistor laisse passer le courant ?

J'ai essayé avec un interrupteur basique et forcement ça marche, donc ça vient vraiment du transistor...

Comment expliquer qu'avec la LED ça fonctionne parfaitement et qu'en rajoutant une alim externe pour le moteur ça ne produit plus l'effet voulu ?

J'espère m'être fait comprendre, et je suis encore loin de réussir mon pont en H pour mon moteur :D

Merci pour votre aide :)

68tjs

Quote
Hors je n'arrive pas à faire bien fonctionner le moteur avec un seul 2N2222 déjà..
Déjà même si le transistor est "ouvert" beh le moteur tourne quand même, moins vite mais il tourne

Ta présentation des faits fait penser à une absence de diode de "roue libre".
Si elle n'est pas là c'est sûr tu as "abimé" le 2N2222. Le transistor est soit en court circuit collecteur-émetteur soit s'il n'est pas complètement détruit il est équivalent à une mauvaise résistance associée à un semblant d'effet transistor.
Pour les condensateurs et bobines (inductances, moteurs) il y a des comportements à connaître.
Il existe une dualité entre C et L : les raisonnements sur la tension pour un condensateur s'appliqueront sur le courant pour un bobinage et vice-versa.
Dans un condensateur la tension ne peut pas passer instantanément de 0V à Vmax ou de Vmax à 0.
Dans un bobinage le courant ne peut pas passer de instantanément de 0A à Imax ou de Imax à 0.

Le condensateur est un réservoir d'électrons. Ce réservoir se remplira ou se videra progressivement.
Le bobinage est un réservoir de courant qui se remplira ou se videra progressivement.

Si dans le cas du condensateur on comprend bien physiquement le mécanisme : accumulation d'électrons sur l'armature du condensateur, c'est moins évident pour un bobinage : on ne stocke plus des électrons mais un champ magnétique.
Le problème se situe au moment du vidage. La variation de champ magnétique va générer une tension qui au moment de la coupure peut atteindre plusieurs centaines de volts et tuer le transistors.

D'où la diode en inverse placée en parallèle sur la bobine et si possible a raz de la bobine.

arduimat

#2
Jan 18, 2012, 11:35 am Last Edit: Jan 18, 2012, 11:45 am by arduimat Reason: 1
Effectivement, lors de mes premiers tests je n'ai pas mis la diode, je l'ai mise après mais mon transistor était peut être déjà cuit (^^).

Et maintenant que j'y pense à un moment j'ai laissé une LED avec le moteur et la LED a cramée...

Le schéma du lien que j'ai donné sur mon premier post est-il correct (au niveau du placement de la diode par exemple) ?

Quote

+12V ----------------+---------+
                           |          |
                          / \         |
                         |M|       ---  1N4001
                          \ /        / \
                           |          |
                           +--------+
                           |
                         |/
CTL -/\/\/----------|    2N2222 NPN
        1k              |\
                           |
                           |
                          ----
                            -



J'ai du mal à comprendre comment mettre la diode en parallèle du moteur, et aussi dans quel sens..

J'ai trouvé ce schéma :



Est-ce bien ça que je cherche ?

Cependant comment introduire le fait que ce soit une alimentation externe pour le moteur dans ce schéma ?

Merci :)

68tjs

#3
Jan 18, 2012, 01:27 pm Last Edit: Jan 18, 2012, 04:27 pm by Jean-François Reason: 1
Sans diode tout s'explique.
Pour le montage de la diode je ferais une précision "amicale" ce que tu fourni est ce qu'on appelle dans le monde de l'électronique un schéma de câblage, ce n'est pas un schéma fonctionnel. Comme on raisonne sur un schéma fonctionnel  il faudrait donc reconstituer ce schéma fonctionnel à partir du schéma de câblage.
Je ne le ferais pas (je sais je suis un vieux c**) mais je te donne un schéma fonctionnel ( pas si vieux *** que ça finalement).

1) ne jamais oublier la connexion de masse : c'est le point de référence.
2) la diode en // n'est pas en service en utilisation "normale" que le moteur tourne ou soit arrêté.

3) Arret du moteur ( voir dans le nuage)
J'ai symbolisé le transistor par un interrupteur.  Du fait de la création du champ magnétique le courant ne peut pas s'annuler si l'interrupteur s'ouvre. Le champ magnétique va auto-créer une tension qui va prolonger l'existence du courant .
Cette tension et le courant qui l'accompagne vont s'appliquer où ils peuvent, c'est à dire en absence de diode de roue libre sur le transistor.  Le transistor supportera le courant mais pas les 300 ou 400V, c'est le claquage assuré.

Après la coupure la source de tension est maintenant le bobinage, la diode se retrouve en direct, En direct c'est quasiment un court-circuit et elle protège le transistor en captant toute "la réserve de courant" à écouler.  

Oui mais s'il y a 400V la diode devrait cramer elle aussi  ?
Oui si les phénomènes durait longtemps.  
Non car une bobine se vide en quelques microsecondes. Le coeur de la diode n'a pas le temps d'échauffer, il faut juste s'assurer que la diode choisie tiens en polarisation inverse la tension d'alimentation du moteur.

Quelle diode choisir :
Ce qui marche à coup sur c'est la série 1N4001 à 1N4007. la 4001 tient 50V en inverse, la 4007 1000V en inverse


arduimat

Ahh j'ai compris je crois !!!! :D

Merci pour ces superbes explications et notamment le petit schéma dans la bulle, il m'a bien fait comprendre à quoi servait la diode et pourquoi mon transistor a pété.

Je teste tout ça ce soir en espérant ne pas me faire exploser XD

arduimat

Bon alors j'ai testé avec la diode et un transistor neuf, ça marche :D

Sauf qu'il y a un sauf :

Le moteur s'arrête complètement quand il le faut et démarre également, seulement pas à pleine puissance, pourquoi ça ?

Le transistor fait office de résistance peut être ?

De plus le transistor devient brulant et je pense pas que ce soit normal.

Quel étape ai-je zappé ?

Sachant que j'utilise une pile 9V pour l'alim externe.

Merci :)

arduimat

Et sachant que si je remplace le moteur par une LED et que j'enlève l'alimentation extérieure et bien ça marche nickel et le transistor ne chauffe pas.

Il y a un truc qui merde au niveau de l'alimentation je crois :smiley-mr-green:

68tjs

Si le transistor est brulant et que le moteur n'est pas à pleine puissance c'est peut être que le transistor est mal commandé.

Pour faire de l'électronique il faut faire quelques calculs ! et donc se documenter par soi même.

Bon on va quand même fournir (re-re-re.. fournir) quelques explications

Le 2n2222 est du type bipolaire (double jonction). Ce type de transistor est un amplificateur de COURANT pas de tension.
Il faut connaître la valeur du courant du moteur ? c'est normalement dans sa spec.
Cela va donner le courant qu'il faut lui fournir dans la base ib = Imoteur/beta ( beta = 100 est une bonne valeur).
Tu as normalement mis une résistance en série avec la base. L'entrée du transistor Base-emetteur est équivalent à une diode donc Vbe = 0.8V.
Si la tension de commande est 5V (sortie arduino) la valeur de la résistance doit être Rb= (5-0,8)/Ib.

En commutation (c'est le cas ici) on sature le transistor et sa tension Vce est inférieure à 0,2V . La puissance dissipée par un transistor est égale au produit de la tension Vce par le courant Ic (ici Ic= Imoteur) donc avec vce<0,2V il ne chauffe normalement pas.

Si la résistance est trop forte le courant ib est insuffisant et le transistor ne se sature pas-> Vce est largement supérieur à 0,2V donc si U augmente la puissance  aussi et il peut chauffer, d'autre part le moteur ne voit plus 5v mais beaucoup moins donc il tourne moins vite.

Un conseil : utiliser un transistor en commutation est simple à condition d'apprendre les bases donc cherches des tutos (voir ton pote google) sinon tu auras toujours des problèmes.
Exemple au hasard  https://encrypted.google.com/url?sa=t&rct=j&q=polariser+un+transistor&source=web&cd=5&ved=0CEsQFjAE&url=http%3A%2F%2Fwww.montefiore.ulg.ac.be%2F~vdh%2Fsupports-elen0075-1%2Fnotes-chap4.pdf&ei=ZTsXT_-nDs_m-gaG18yGBw&usg=AFQjCNEZlGDSJ8hUg7bd1e_AolDq7uy5PQ

Chajo

#8
Jan 18, 2012, 10:50 pm Last Edit: Jan 18, 2012, 10:53 pm by Chajo Reason: 1
Bonsoir,

Si le moteur ne tourne pas à pleine puissance et si le transistor chauffe, cela signifie qu'il n'est pas saturé, donc un Vce trop grand multiplié par le courant du moteur et ca lui fait trop de puissance à dissiper.

Tu ne nous dis pas quel est le courant consommé par le moteur ; tu peux déjà remplacer la résistance de base de 1 k (selon le schéma) par une 330 ou 470 ohms.
Tu verras le moteur mieux tourner et le transistor moins chauffer.

Si tu disposes d'un voltmètre, il est intéressant de mesurer la tension entre collecteur et masse, elle doit être de l'ordre de 0,5 V si le transistor est bien saturé.


Ma réponse a été simultanée avec le cours de base de 68tjs

arduimat

#9
Jan 19, 2012, 09:55 am Last Edit: Jan 19, 2012, 10:06 am by arduimat Reason: 1
Merci pour vos réponses, j'ai tout bien lu, c'est très gentil de prendre de votre temps pour m'expliquer (re, re...).

Le moteur c'est celui-ci : http://cnkinmore.globalimporter.net/pod2/1224/290728/dc-motor-rs-550sh.htm

Donc si j'applique ton raisonnement, ça me donne :

ib = 1.15/100 = 0.0115

Et valeur de la résistance = ( 5-0.8 ) / 0.0115, ce qui donne 365. Si je regarde avec le message de Chajo, ça semble être ça. Dites moi si j'ai faux.

Je ferai également les tests avec le voltmètre.

68tjs

Assassin de transistor !
Faire passer 1,15 A dans un 2n2222  c'est criminel !

Avec cet épisode tu apprends une chose de plus c'est qu'il faut lire les notices des composants.
Et là encore Google-> 2n2222 datasheet -> te donnes accés aux spécifications en pdf

Dans une datasheet il y a les "absolute maximum rating" qui comme c'est écrit sont des valeurs max occasionnelles jamais permanentes.

Dans le reste tu trouves les vrais valeurs.
2n2222

Absolute max......
Ic max (absolute maximum rating) = 800mA
Puissance max (Vce*Ic) 500mW

Specification
Ic max dans la spec = 500mA.

Ce n'est absolument pas le transistor qui convient. Pour des courants supérieurs à 0,5A il faut prendre des transistors de puissance, au minimum en boîtier TO220 (voir ce nom....)

En informatique tu peux tester pour voir, tu ne risques jamais rien.

Avec l'électronique tu ne peux pas te permettre de travailler au pif, le jour où tu mettras 12V sur un condensateur chimique prévu pour 5V tu te rappellera ce que je te dis là.
PS bon courage alors pour le nettoyage en espérant que tu n'auras rien reçu dans les yeux parce que mal utilisé un condensateur chimique ça peut exploser.

arduimat

#11
Jan 19, 2012, 01:50 pm Last Edit: Jan 19, 2012, 01:52 pm by arduimat Reason: 1
Si je comprends bien, tu me conseille alors de penser à mettre un casque de moto :smiley-mr-green:

Heureusement que j'en ai acheté 50 transistors.

Effectivement j'avais jamais tilté que ce transistor avait 800 mA pour limite, du coup c'est pas possible avec...

A l'avenir, je tacherai de réfléchir (lire...) puis de tester ensuite, et non le contraire :)

Mais je pense à un truc tout de même, ma pile 9V que j'utilise est une 550mAh, c'est donc impossible qu'il y ai du 1.15A dans les tuyaux ? Ou alors je me trompe encore :smiley-roll-blue:

Et pour en revenir à mon sujet de départ qui est le fait de pouvoir inverser le sens de rotation du moteur, il vaut mieux que je m'oriente vers un truc genre L298N ? (qui si j'ai bien lu son datasheet, peut supporter jusqu'à 2A). Les TO-220 étant un peu plus cher, je peux pas me permettre d'en griller autant que les autres :)

Merci encore pour le temps que tu passes à me répondre, c'est un peu violent mais ça marche, je comprends au fur et à mesure des erreurs ^^

john_lenfr

Sinon avec un relais tu fais un montage tout bête comme celui ci:



Dans un cas ça tourne dans un sens, dès que tu alimente la bobine du relais ça tourne dans l'autre sens.

JMe87

Bonjour a tous
john_lenfr : tu oublies qu'il te faut un 2eme relais pour couper l'alimentation "source 2" sinon ton moteur va tourner sans arrets ;-)
arduimat : 550mAh cela veux dire que la pile peut debiter un courant de 550mA pendant une heure ou 55mA pendant 10 heures ou 1100mA pendant 1/2heure. Cela n'a rien a voir avec le courant maximum que la pile peut debiter.
Ce courant maximum depend de la charge et de la resistance interne de la pile. Mais cela c'est une autre histoire.
Alimenter un moteur qui consomme 1,15A avec une PILE de 9V il faut le faire !! Et avoir des moyens financiers !!

Bien avous

Jacques

68tjs

Quote
Mais je pense à un truc tout de même, ma pile 9V que j'utilise est une 550mAh, c'est donc impossible qu'il y ai du 1.15A dans les tuyaux ? Ou alors je me trompe encore smiley-roll-blue

Ben .................oui

Une pile ou un accu rechargeable stocke du courant. En gros quand on charge on force un courant qui  provoque une réaction chimique , le courant est donc stocké sous forme d'un corps chimique qui va bien pour ce qu'on veut faire (voir un manuel de chimie pour la suite, mais pas avec moi).
A l'utilisation il se produit une réaction inverse qui "brûle" les matériaux chimiques emmagasinés.

Donc une capacité de 550 mAh veut dire une charge de :
- 550 mA PENDANT 1 heure
ou
- 1,1 A pendant 30 mn
ou
- 110mA pendant 5 heures
après ce temps on a transformé en matériau qui va bien la totalité de ce qui était possible de faire.

A l'utilisation c'est pareil :
- tu as le courant max à ne pas dépasser (dépend du diamètre de fils internes plus plein d'autres choses). Il t'est donné par le constructeur.
Ensuite si tu utilise 1,1 A le temps d'utilisation  durera 30 mn et 5 heures avec 110 mA .

Mais qu'est-ce qu'on leur apprend à ces jeunes ?

Pour le choix des transistors de puissance je cède la place à d'autres plus compétents que moi, 100mA c'est déjà un courant énorme pour moi alors 1A joker.

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