*Title: Carte de puissance moteur Juillet 2003 - REV C *Author: Tb * Description Cette carte est destinée à commander 2 moteurs à courant continu en vue d'un asservissement (position, vitesse). Cette carte s'alimente avec une tension continue pouvant aller de 7V (due au 7805) jusqu'à 14 V (due aux diodes transils). Elle a été conçue pour fonctionner avec une batterie de 12V. CETTE CARTE N'EST PAS PROTÉGÉE CONTRE LES INVERSION DE POLARITÉ ! Elle dispose de 4 lignes de commande pour piloter les 2 moteurs. 2 lignes marche/arrêt, une pour chaque moteur, prévu pour être commander en PWM (faire varier le rapport cyclique et ainsi faire varier la tension moyenne aux bornes du moteur). Les 2 autres lignes de commande permettent de commander le sens de rotation du moteur. Il s'agit d'un pont en H (H bridge). La carte est dotée d'optocoupleurs, car les moteurs électriques sont sources de parasites. D'une LED témoin qui indique la présence de l'alimentation sur la carte. Elle est aussi protégée contre les surtensions liés aux moteurs. Une bobine, des capacités de découplage et des diodes transils (uni et bi-directionnel) protège les drivers de MOSFET (TC4428) des surtensions provoqués par une commande en PWM des moteurs. Les moteurs eux-mêmes sont protégés des forts courants par des polyswitchs. Avec des pistes étamées et des bons transistors (attention à l'énergie dissipé) l'on peut commander des moteurs consommant 3A nominal. * Recommandations Particulières Brancher cette carte sur une batterie particulière pour ne pas parasiter les autres cartes. * Améliorations possibles Augmenter la tension d'alimentation. (Changer de drivers de MOSFET, de diode transil, 7805). * Codes de commande Farnell ! Liste des composants ! !-----!--------------!-----------------------------------!----------! ! Nom ! Valeur ! Description ! Farnell ! !-----!--------------!-----------------------------------!----------! ! D1 ! BYW80 ! DIODE ! 366-705 ! ! L1 ! 1000µH ! INDUCTOR, European symbol ! 517-926 ! ! OK1 ! HCPL2530 ! HEWLETT PACKARD OPTO COUPLER (*) ! 359-8962 ! ! Q1 ! IRF5305 ! P-Channel MOSFET -50V; 7A; 0,4Ohm ! 167-927 ! ! T1 ! STP60NE06-16 ! N-CHANNEL MOSFET ! 498-038 ! ! TR2 ! SA13CA ! Transient-suppressor DIODE ! 167083 ! ! TR3 ! SA13A ! DIODE ! 167010 ! ! U$1 ! TC4428 ! 5A Dual Fet driver ! 295-048 ! (*) Apparemment cet optocoupleur n'est pas assez rapide il faut la remplacer par la référence ref HCPL2630 Farnell : 3599048 qui a des Tphil et Tplh de l'ordre de 50ns alors que le HCPL est de l'ordre de 500ns. * Quels que mots sur le choix des transistors L'idéal dans un montage Push-Pull est d'avoir 2 transistors dont les caractéristiques sont identiques. Or que l'on travaille avec des transistors bipolaires, fet ou mosfet et... les 2 transistors ne peuvent être identiques sinon... il faut utiliser des dispositifs particuliers. Le montage est donc forcément déséquilibré. Ce n'est pas très dérangeant dans un pont en H, il faut cependant essayer de prendre une paire de transistors qui ont des caractéristiques semblables. En technologie FET, de même en tech. MOSFET il a 2 types de transistors. Les transistors dopés N et ceux dopés P. Les transistors canal P coûte plus cher et leur liste de choix est bien moins importante si l'on compare à un canal N. C'est pour cela que le canal P choisie à une résistance Rd(on) 4x plus importante que celle du canal N (cela est du aux propriétés du silicium dopé P, qui possède moins de "trou" que du silicium dopé N pour un volume égale). Le STP60NE06-16 de chez ST (canal N) : Vdss = 60V Rds(on) < 0.016 Ohm Id = 60A Le IRF5305 de chez International Rectifier (canal P) : Vdss = -55V Rds(on) = 0.06 Ohm Id = -31A Rq : Une approximation de l'énergie dissipé lorsque les transistors conduisent P = Rds(on) * i² Le courant nominal du moteur est de 6A. P(canal N) = 0.016 * 6² = 0,576 W P(canal P) = 0.06 * 6² = 2,16 W Avec les données des datasheets, et les modèles de résistance thermique équivalente, il est possible de déterminer quel radiateur il faut mettre pour ne pas faire fondre les jonctions des transistors. * Licence Copyright (C) 2005 Efrei Robotique Robot APB Team/Efrei 2006. Web: http://assos.efrei.fr/robot/ Email: robot AT efrei DOT fr This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) any later version. This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more details. You should have received a copy of the GNU General Public License along with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.