Piloter un vérin pneumatique avec une Arduino

Du coup...
le distributeur en 5V est difficile a obtenir... le 12 et 24V sont plus courant.
Je vais donc devoir changer...
De ce fait, je dois donc prendre une alimentation externe qui alimentera le distributeur et l'arduino.
Un collègue de travail m'as conseiller le site Reprap World, j'y ai trouvé des alim 12V et 24V.

Alors je pilote le distributeur avec un mosfet? c'est plus durable qu'un relais?

Oui, et plus silencieux.

Dans le coup,

Vous validez ce cablage?

Cela semble correct, mis à part que l'on ne voit pas la sérigraphie du module MOSFET.


Difficile de se tromper ...

effectivement... difficile de se tromper :sweat_smile:

En tout cas, c'est grâce a vous que je peu faire ce montage!
Je vous ferais une photo et une vidéo du montage final!

Je vous remercie grandement !!!!!

Une remarque : par rapport au schéma #39 il manque la diode de roue libre en parallèle sur le solénoïde.
Une 1N4002 n'est pas de qui se fait de mieux. Une 1N4148 conviendra mieux.
ATTENTION : cathode au +12V !
A moins que la diode soit présente sur le module. A vérifier.


Sur ce schéma on voit bien une diode sur l'émetteur de l'optocoupleur, mais ce n'est pas une diode de roue libre.
L'auteur du schéma en a ajouté une, à gauche, en pointillés.

J'ai l'impression que la diode est présente sur les mosfet que j'ai reçu.

Voir mon dernier commentaire avec le schéma.

Ah oui.... je viens de comprendre....
Donc je doit en ajouter une....
faut que je commande une 1N4148 alors!

Remarque bien que j'ai déjà essayé de piloter un petit relais avec un transistor sans diode de roue libre, mais c'était uniquement dans le but de montrer son côté indispensable. Voici la surtension :

Si le transistor n'a pas claqué pendant cet essai, c'est qu'il s'agit d'un modèle costaud.

ah oui quand même Oo

Petit oubli :
La mesure est faite à l'aide d'une sonde /10, donc cela fait 100V de surtension !
Un IRLR7843 supporte 30V.

oui donc sans la diode ... je crame le mosfet ...

Si tu avais pris une échelle de temps plus fine probablement que la surtension dépassait plusieurs centaines de volts.
Mais plusieurs essais auraient été nécessaires, donc gros risque de remplir les poubelles avant d'avoir un bon enregistrement, on ne t'en veut pas :slight_smile:.
Celui ci est déjà très didactique.

La surtension est connue (loi de Lentz), il existe une formule pour la calculer.
La seule difficulté est de savoir quelles valeurs mettre dans la formule, surtout pour le temps de coupure.

E = - L * delta_I / delta_t

L = valeur en henri du bobinage
delta_I = valeur en ampère du courant à couper
delta_t = valeur du temps en secondes que prend la coupure du courant.

L et I sont imposés, seul le temps est variable et dépend de la commande.
Comme le temps est au dénominateur plus il sera petit plus la surtension sera grande.

Donc plus on utilise des transistors rapides plus la surtension sera importante.
Des milliers de volts sont parfaitement possibles.

Moralité des transistors pas trop rapides sont préférables pour cette application.

Quand je dis qu'en électronique :

  • le mieux est l'ennemi du bien
  • qui peut le plus, peut rarement le moins
    :grinning:

Je n'emploierai pas le terme de claquer mais de détruire. Pour moi, si on ne met pas de diode, la tension monte, on atteint le point de claquage du transistor qui peut être de 100V, le courant passe, puis la tension redescend. Il n'y a pas destruction.

J'aimerai bien savoir comment détruire un transistor, certains disent que c'est possible.
Ce qu'on m'a dit:
Si la tension monte, la diode inverse se comportant comme une zener, et laisse passer le courant.
On peut alimenter une zener en inverse, elle ne va pas griller tant que l'on ne dépasse pas la puissance maximale.
Si le transistor tient les 100V, la tension va monter à 100V. Si il tient 1000V, la tension va monter à 1000V.
Un transistor ou une diode peut être détruit par:

  • un excès de courant (plus de 100mA dans une 1N4148 par exemple)
  • un excès d'énergie à dissipée (dépassement de la température)
  • un choc
    Si on doit mettre une diode c'est pour ne pas avoir émission d'un parasite électromagnétique dû à un dv/dt très important (fréquence élevée -> bonne propagation).

 

Pour un transistor en commutation, j'ai essayé de trouver un cas d'excès de puissance, mais je n'ai pas trouvé ou alors il faut que la commutation soit extrêmement lente ce qui ne correspond jamais à ce que l'on a. Et pour un transistor qui commute 10A, il ne passera pas plus de 10A quand il bloque.

Quand j'étais prof, on faisait des TP avec des 2N2222 qui montaient à 150V sans jamais constaté une perte. Et pourtant certains montages fonctionnaient pendant 10 mn car il fallait pas mal de temps pour comprendre le X10 pour une sonde.

vrai si on veut un courant inférieur à 250µA, mais si on met plus de 30V, il passera plus de courant, comme une zener. Mais à la différence d'une zener, cela n'est pas utile. Il vaut mieux qu'il y ait le moins possible de courant qui passe quand le transistor est bloqué. D'où la limitation à 30V.

Je ne crois pas du tout que la surtension dépende de la vitesse de commutation, mais seulement de la tension de claquage du transistor.

Vous êtes des mines d'informations!
Grace a vos explication, je comprend l'utilité des composant.
Je suis concepteur mécanique de métier, mais cet aspect mecatronique m'attire vraiment de plus en plus.

Je ne vais relever toutes tes erreurs dans ta réponse.
Je te dis simplement :
Renseignes-toi sur le claquage électrique dans un semi-conducteur qui provoque un arc et c'est cet arc qui fait fondre le silicium.

Renseignes-toi sur la loi de Lentz et sur sa formule associée.

On trouve ceci :
http://ressources.univ-lemans.fr/AccesLibre/UM/Pedago/physique/02/electri/lenz.html
""Cette variation de flux induit une fem e dont la valeur est :
e = − dΦ / dt.""

Comme le flux Phi est égal à L*I c'est bien la formule que j'ai écris.
Je préfère LI, car on sépare les variables.

C'est la loi de Lenz, dîte aussi Lentz-Faraday par les anglo saxons qui ne font jamais rien comme les autres.

Cette formule, j'en ai eu connaissance au début des années 1960 pendant mes cours de Physique en terminale section "moderne" (pour ceux qui ont connu).

60 ans plus tard je ne pense pas qu'elle soit devenue fausse.

Voici par exemple ce qui est dit sur la tension de claquage dans une diode par Wikipédia:

Diodes

La tension de claquage est une des caractéristiques des diodes qui précise la tension inverse maximale qui peut être appliquée à la diode sans provoquer une augmentation exponentielle du courant dans la diode. Si le courant est limité, le fait de dépasser la tension de claquage ne détruit pas la diode.
Les diodes Zener sont des diodes classiques dont le semi–conducteur est fortement dopé et qui utilise la réaction de la diode à la tension de claquage pour fabriquer des systèmes de régulation de tension.

C'est ce que j'ai toujours compris, et si le claquage d'un condensateur se manifeste effectivement par un arc destructif, le claquage d'une jonction ne l'est pas.

Quand à avoir un arc électrique dans un semi-conducteur, je n'y crois pas beaucoup. J'ai vu des rondelles de silicium avec un point de fusion, mais celles-ci étaient dûes à un échauffement local trop élevé (excès de puissance).

Si la commutation est rapide, la montée en tension sera peut être plus rapide, mais la valeur de la surtension dépend de la tension de claquage d'une jonction. Quand on dit que la surtension est importante, c'est la valeur maximale de la tension.

Encore que si la jonction qui limite la tension est rapide, elle laissera peut être passer le courant plus tôt et la surtension serait peut être plus faible. Mais je n'ai jamais eu d'info dessus.

 

Quand à la loi de lentz, je ne la remets pas du tout en cause.

La loi de lens, si on l'écrit di/dt = e/L, avec e= tension de claquage de la jonction, nous permet de calculer la vitesse de décroissance du courant, connaissant le transistor et l'inductance.

Ce qui est en complète contradiction avec la datasheet du 2N2222. Il supporte 40V mais sa tension VCE monte à 100V lors de la coupure du relais. S'il se comportait bien comme une zener, il aurait écrêté.

En tout état de cause, pour damienzd, j'ai omis de parler d'un point, les perturbation sur l'alimentation :

Les perturbations atteignent jusqu'à 1.5V aussi bien en positif qu'en négatif pendant 100µs sur le 5V (5V USB).
Juste pour convaincre de la double utilité de la diode.

Ce n'est pas le même claquage.
Celui dont tu parles corespond à des inversions de porteurs, de bande de valence, d'avalanche et que sais-je encore.
Théories très compliquées que je me suis dépêché d'oublier quand on me les a (vaguement) enseignées, comme beaucoup d'autres individus d'ailleurs.

Pour ton information le claquage dont tu parles n'est pas le seul Il y a en a un deuxième.
Après le "first breakdown" qui pour une diode est la tension d'avalanche il y a le "second breackdown", si on arrive à contenir le courant.

Contenir le courant on sait le faire et je l'ai fait, une fois, pour une manip à la c*n.
Quand le "second break down" se produit la tension aux bornes de la diode chute à quelques volts.

Je parle d'un arc électrique comme il s'en produit entre deux électrodes quand on augmente la tension.
Sur une puce les dimensions sont en microns.

Amuses toi a cramer un transistor en ne mettant pas la diode de roue libre. Ouvre le boîtier, on trouve encore des 2N2222 en boîtier métal, et regarde à la binoculaire le magnifique chemin carboné sur la puce qui est la preuve du passage de l'arc électrique.

e= tension de claquage de la jonction : NON la tension de Lentz s'applique aussi avec un relai, cela n'a rien à voir avec la diode ou le transistor.
La théorie est générale.

La différence est que des contacts de relai ne sont pas détruits aussi facilement qu'un transistor de quelque centaines de µ2

Bon fin de la récréation..