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Title: Carte de puissance moteur Juillet 2003 - REV C
Author: Tb

 Description

Cette carte est destin�e � commander 2 moteurs � 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'� 14 V (due aux diodes transils). Elle a �t� con�ue pour
fonctionner avec une batterie de 12V.

CETTE CARTE N'EST PAS PROT�G�E CONTRE LES INVERSION DE POLARIT� !

Elle dispose de 4 lignes de commande pour piloter les 2 moteurs. 2 lignes
marche/arr�t, une pour chaque moteur, pr�vu pour �tre 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 dot�e d'optocoupleurs, car les moteurs �lectriques sont sources
de parasites. D'une LED t�moin qui indique la pr�sence de l'alimentation sur
la carte.

Elle est aussi prot�g�e contre les surtensions li�s aux moteurs. Une bobine,
des capacit�s de d�couplage et des diodes transils (uni et bi-directionnel)
prot�ge les drivers de MOSFET (TC4428) des surtensions provoqu�s par une
commande en PWM des moteurs.

Les moteurs eux-m�mes sont prot�g�s des forts courants par des polyswitchs.

Avec des pistes �tam�es et des bons transistors (attention � l'�nergie
dissip�) l'on peut commander des moteurs consommant 3A nominal.

 Recommandations Particuli�res

Brancher cette carte sur une batterie particuli�re pour ne pas parasiter les
autres cartes.

 Am�liorations 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  ! 1000�H       ! 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 r�f�rence 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'id�al dans un montage Push-Pull est d'avoir 2 transistors dont les
caract�ristiques sont identiques. Or que l'on travaille avec des transistors
bipolaires, fet ou mosfet et... les 2 transistors ne peuvent �tre identiques
sinon... il faut utiliser des dispositifs particuliers. Le montage est donc
forc�ment d�s�quilibr�. Ce n'est pas tr�s d�rangeant dans un pont en H, il
faut cependant essayer de prendre une paire de transistors qui ont des
caract�ristiques semblables. 

En technologie FET, de m�me en tech. MOSFET il a 2 types de transistors. Les
transistors dop�s N et ceux dop�s P. Les transistors canal P co�te plus cher
et leur liste de choix est bien moins importante si l'on compare � un canal N.
C'est pour cela que le canal P choisie � une r�sistance Rd(on) 4x plus
importante que celle du canal N (cela est du aux propri�t�s du silicium dop�
P, qui poss�de moins de "trou" que du silicium dop� N pour un volume �gale).

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'�nergie dissip� lorsque les transistors
conduisent P = Rds(on) * i� Le courant nominal du moteur est de 6A.

	P(canal N) = 0.016 * 6� = 0,576 W
	P(canal P) = 0.06 * 6� = 2,16 W

Avec les donn�es des datasheets, et les mod�les de r�sistance thermique
�quivalente, il est possible de d�terminer 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

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