Amplificateur Analogique pour Train Miniature

Bonjour,

je fait partie d'une association (Rail Club Model Sat) situé a Saint Saturnin les Avignon.
il y a de cela plus de 20ans, nous avons crée une maquette de train miniature a l'échelle HO 100% automatique.

reportage pour plus d'idée :wink:
https://www.youtube.com/watch?v=rbAfY6Nf76A&ab_channel=Aiguillages

mais après 20ans de service et les technologie évoluent, un nouveau câblage devient de plus en plus obligatoire.

nous utiliseront une double utilisation avec du DCC et Analogique grâce a Train Contrôleur, nous voulons garder la gestion en Analogique car tout les membre de notre association ne sons pas décider a franchir le cap de la numérisation (je trouve cela dommage).

si je vient vous demander conseille, cela est notamment du a la gestion analogique des train.

j'ai pu voir que beaucoup de personne utiliser une PWM pour contrôler leur train, mais beaucoup de moteur ne supporte pas la PWM.

du coup je suis a la recherche d'une solution pour rester sur un vrais courant en analogique et pas une MLI.

j'ai notamment pu trouver la solution de la sortie DAC sur un ESP mais je ne n'ais aucune idée de comment l'interfacer avec un moteur qui lui doit consommer plus de 1 ou 2A.

si une personne a une idée de comment réaliser un système qui puisse réguler la tension Analogique grâce a un Arduino, je suis preneur.

Merci d'avance pour vos réponse.
Mathis

:warning:

Post mis dans la mauvaise section, on parle anglais dans les forums généraux. ➜ déplacé vers le forum francophone.

Merci de prendre en compte les recommandations listées dans « Les bonnes pratiques du Forum Francophone”

[humour]
Faut pas vous annexer le terme "Sud", le sud c'est la catalogne française, Perpignan.
Vous êtes le Sud-Est, je suis au Sud-Ouest :rofl:.
[fin_humour]

Plutôt qu'un ampli je verrais une alimentation DC commandée par une PWM filtrée ou un Dac, les deux sont généralement sur 8 bits donc il n'y aura pas de différence en termes de précision.

hello
un site référenceICI

Bonjour a tous,

Désolé étant nouveau, je ne savais pas ou poser ma question :sweat_smile:.

[humour]
il y a qu'a regarder la carte France pour ce rendre compte d'où est le sud :stuck_out_tongue_winking_eye:.
Carte de France
[fin_humour]

J'ai aussi posté ma question sur se forum, mais merci pour le coup de pousse :wink:

Du coup c'est ce qu'il ma aussi été conseiller du coté de Locoduino.
j'ai donc réaliser ce schéma.


il a t'il des chose a modifier ?
je pense notamment au valeur de résistance ou de condensateur.
étant plus sur la partie Software, j'ai vraiment du malle avec la partie Electronique.

et aussi sa na pas grande importance mais je suis sur un ESP32-WROOM-32 du coup je suis pas une PWM 8bit mais 32bit, mais il vrais que sa na pas grand intégré dans mon cas :smile:.

merci pour votre aide.
Mathis

Salut. A mon avis les entrées de l'AOP sont inversées. Si l'on veut obtenir une tension proportionnelle au PWM sur la broche ADJ, le PWM doit être appliqué sur l'entrée +
Voir ici :
https://www.edn.com/control-an-lm317t-with-a-pwm-signal/
Un LM317 a une tension de déchet de 2V. Avec 12V en entrée il y aura maximum 10V en sortie. Il faut le savoir.

Enfin, un AOP ayant un gain unitaire comme sur ton schéma sera incapable de produire en sortie une tension supérieure à 5V.
Le schéma de la page plus haut montre un AOP non inverseur, avec deux résistances permettant de fixer le gain : R2 + R4.
Il te faut un gain de 2, car la tension maximale en sortie de l'AOP sera de (5V * 2) + 1.25V, donc 11,25V. 1.25V étant la tension de référence du LM317.

Ok pour l'inversion.
Le gain de l'AOP n'est pas de 1, l'ampli est en boucle ouverte.
Mais le problème signalé par hbachetti est bien réel : le "système" ne peut pas donner une tension supérieure à la tension de commande qui, sans rien faire, avec un microcontrôleur sera 5 volts.

Donc deux possibilités, soit tu utilises un schéma avec un gain de 2, soit tu modifies la PWM en ajoutant un transistor relié à +10V ou +15 V.

Mais dans l'article il y a ceci :

Its output-voltage range is 1.25 to 11.25V.

Mettre la pin "Vadj" du lm317 à la masse impose une tension de sortie de 1,25 V.

Je suppose qu'il faut 0 V pour que les moteurs s'arrêtent.
Descendre jusqu'à 0 V est la plus grande difficulté des alimentations réglables.

Indépendamment que je n'ai pas sous le coude de schéma à te proposer, je pense que le ou les amplis opérationnels devront être alimentés en double tension +V et -V.

Oui. Au premier coup d’œil il ressemble à un montage suiveur (gain de 1) mais avec les entrées inversées.

Il serait étonnant qu'un moteur 12V continue à tourner sous 1.25V, mais le moteur va chauffer (un peu). Il faudrait trouver un moyen de couper la sortie, ce qui sera difficile avec un LM317. Il faudrait un régulateur avec une broche ENABLE.

Le pont en H est derrière l'alimentation il pourra déconnecter la ligne complètement.

Re Bonjour, déjà merci pour vos réponse. :grin:

Il est vrais que je n'ais pas tout compris la première foie, mais après une après-midi de recherche j'ai compris :slight_smile:

J'ai pu parler avec une personne dans mon club a sensiblement réaliser le même schéma récemment

il y a normalement juste a changer la résistance R18 a 1K et mettre RV2 a 2K et le tours est jouer pour un gain de 2 si j'ai tout bien compris.

et effectives le problème est bien présent pour les 1.25V, le moteur tourne très légèrement ou grogne et risque de surchauffe.

il vrais que l'on peut utiliser le pont en H pour couper le courant mais y aurait aussi la solution de rajouter 2 diode pour faire une chute de tension.
mais j'avoue ne pas avoir penser a utiliser le pont en H pour couper le courant.

le LM358 est t'il un bon choie ? car je devrais l'utiliser en 0V et 12V sur son alimentation, il ne serait pas plus simple d'utiliser un Rail-to-Rail ?

Si il existe un composant "miracle" pour remplacer le LM317 je suis preneur :joy:.

Mathis

Le LM317 a besoin d'avoir au moins 3V entre IN et OUT pour fonctionner correctement.
Donc pour avoir 12V en sortie:

  • il faudra que tu entres au moins 15V sur IN
  • Entre OUT et ADJ il y a toujours 1.25V donc l'ampli n'a pas besoin de monter jusqu'à 12V sur sa sortie. Et comme de toutes les façons tu auras un 15V à disposition ce n'est pas vraiment un problème.
  • il faut bien regarder le courant que devra fournir le LM317. Suivant le modèle que tu utilises, le courant max en sortie va de 500mA à 1.5A. Il faut prévoir un radiateur car cela pourrait chauffer pas mal.

Si tu regardes les notes d'application des constructeurs, on peut assez facilement mettre des LM317 en parallèle ou ajouter un transistor ballast pour disposer de plus de courant ou pour mieux dissiper la puissance.

Bonjour a tous,

Pour pouvoir monté a 3A est t'il possible d'utiliser un LM350 a la place du LM317 ?
cela permettra d'avoir des intensité max plus importante, 3A normalement ?
cela m'évitera aussi d'avoir 2 régulateur ou un ballaste ?

j'ai aussi refait le schéma pouvais vous me dire si toutes les valeur son bonne ou qu'il y est des amélioration possible ?

Mathis

Celui-ci a l'air plus correct. Pour valider tout cela il faudra tester grandeur nature.

Théoriquement oui, mais un gros dissipateur sera sans doute nécessaire. Tout dépend du courant maximal qui sera débité lorsque la tension de sortie sera faible.
Pour 12V en entrée, et 3A, si la tension de sortie est de 10V, la dissipation sera de :
Pd = (12V - 10V) * 2A = 4W.
Pour 12V en entrée, et 3A, si la tension de sortie est de 6V, la dissipation sera de :
Pd = (12V - 6V) * 2A = 12W.
Pour 12V en entrée, et 3A, si la tension de sortie est de 2V, la dissipation sera de :
Pd = (12V - 2V) * 2A = 20W.
Le LM350 a une résistance thermique jonction/boîtier de 1.5°C/W.
température maximale du LM350 : 125°
température ambiante : 35°C maxi
puissance à dissiper : 20W
La résistance thermique du dissipateur sera de :
Rd = ((125 - 35) / 20) - 1.5 = 3°C/W
C'est une valeur maximale.

Il y a des modèles qui peuvent convenir, ici par exemple (1,8°C/W) :
https://www.gotronic.fr/art-profile-modele-s41-100-6026.htm

Je me demande si un régulateur à découpage du genre LM2596 ne serait pas plus adapté.

Merci pour ta réponse.

alors ces partie pour le routage :upside_down_face:

merci pour l'info sa vas m'évite de chercher :stuck_out_tongue_winking_eye:

je vous tiendrait au courant de l'avancer du projet.

Mathis

Je parlais de faire un essai du type prototypage, pas de PCB pour l'instant.
Remarque : éviter de faire passer 3A dans une breadboard.

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Apparemment, un LM2596 à découpage fait mieux : environ 1.3V pour 3A à 25°C
Il existe des modules tout faits :


Si l'on considère le schéma suivant, on voit qu'un AOP pourrait parfaitement piloter le LM2596 par sa broche FB, de la même façon qu'un LM317 par sa broche ADJ.

L'intérêt du LM2596 est la faible dissipation. Eventuellement, pour monter à 3A, mettre en place un petit dissipateur de 10mm x 10mm :

Existe également avec afficheur :

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Bonjour,

effectivement ces une bonne idée le LM2596.

simple question, ne serait-il pas plus simple d'utiliser un potentiomètre numérique avec une alimentation qui supporte le 0V ?
ou trouver un moyen de greffait l'aop a la place du potentiomètre ?

cela me semple un bon compromis car les membre de notre association ne son pas très bon en électricité en générale, du coup une carte déjà tout faite avec doc déjà faite me parait être une bonne solution :grin:

Mathis

Une alimentation de ce genre est probablement linéaire, et on revient au même problème qu'avec un LM317 ou un LM350 : la taille du dissipateur.
L'effort de modification sera le même avec un LM2596, avec une dissipation très nettement inférieure.
Deuxio, c'est un kit, il faut tout souder.
Une carte LM2596 est livrée toute prête.

Pas si sûr ! Le LM317 asservi la tension de sortie pour avoir 1.25V (de mémoire) entre ADJ et la sortie. Ainsi, si on met ADJ à 3V, on a 4,25V en sortie.
Il est probable que le LM2596 asservi la tension de sortie pour avoir 1.25V (ou une autre valeur) entre GND et FB. Dans ce cas porter FB à moins de 1.25V donne le max en sortie et plus de 1.25V donne 0V en sortie.
Le LM2596 à une broche à GND, pas le LM317


Dans le cas présent ou la tension de sortie n'a pas besoin ni de grande précision, ni d'une ondulation minimale, il serait possible de faire PWM -> continu puis de passer de 0-5V à 0-12V puis de mettre un transistor en suiveur. Cela dissipe mais il faut un AOP et un ballast seulement. Et on peut avoir le 0V.