Bonjour à tous,
Petite question...
Connaissez vous des références de driveurs de MOSFET type "Full bridge" canal N pouvant fonctionner en 3V3 ou moins ?
(Le circuit peut être alimenté en 5V mais le pont doit pouvoir travailler en 1V ou 1V5).
Idéalement, le driveur doit pouvoir gérer les temps morts tout seul.
Merci d'avance !
Matthieu
Bonjour,
si c'est quelque chose comme ça, j'en ai plusieurs, comme par exemple celui-ci :
DRIVER Pont H Si9986.pdf
Commande noveau bas > 1V
Commande niveau haut < 2V
bjrEnvoyé par mweber
c'est bien les niveaux logiques d'entrées que tu souhaites entre 1 et 1,5 V
moi j'utiliserai le driver qui me convient pour piloter les mosfets canal Net je ferai une adaptation de niveau logique en fonction de ce que tu as
Merci Marcelus,
Humm hum... pour la commande, cela me parait bien (ESP32 en 3V3),
Effectivement, les MOS pourraient être intégrés au chip (ce qui me simplifierait le design) mais rien d'obligatoire.
Par contre la tension d'alim minimale du pont est trop élevée.
Pour la faire court: C'est pour mesurer la résistance entre 2 électrodes en inox pour mesurer la hauteur d'eau.
Le pont sert à créer un signal alternatif, la mesure se faisant avec un INA226
Le montage actuel fonctionne mais :
- je voudrai augmenter la fréquence et ne pas avoir à gérer les temps morts avec l'ESP32 (qui pilote les 4 MOSFET )
- baisser la tension d'alim du pont pour diminuer le courant dans l'eau (mais les MOSFET P finissent par ne plus conduire sous les 1,2V)
La "résistance" de l'eau (points A-B) varie entre 30 ohms et 3 k
la logique de commande est bien en3v3
Dernière modification par mweber ; 15/04/2024 à 15h45.
Si je comprend bien, le but est d'envoyer un signal carré de 1.5Vpp dans la sonde.
Tout à fait, (pour éviter l'électrolyse) et mesurer courant et tension à ses bornes
Une idée comme ça en passant :
utiliser un pont en H "normal", travaillant en 3.3V (par exemple), et placer 2 ou 3 diode en série avec la sonde pour diminuer la tension
Sinon, un circuit à regarder de près :
DRIVER Moteur L9110.pdf
Il peut être alimenté à partir de 2.5V, et à priori il y a un dropout entre la tension d'alim et le niveau haut en sortie.
Un exemple est donné pour une alim 9V avec un niveau haut de sortie entre 7.5 et 7.7V
Ca vaut peut-être le coup de creuser et/ou tester
Bonjour,
> (Le circuit peut être alimenté en 5V mais le pont doit pouvoir travailler en 1V ou 1V5).
Das ce cas, le plus simple est a priori d'utiliser 4 NMOS acceptant une commande en 0/3,5 V.
Ceci dit...on peut peut-être faire plus simple :
Quel est le courant de sortie demandé ?
Quelle est la fréquence demandée ?
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
bonsoir
et avec des switchs CMOS?
ADG2412, 0.5 ohm de Ron , 800mA , bon cela ne résout pas complétement la partie timing de la commande mais il n'y a plus que 2 signaux.
JR
l'électronique c'est pas du vaudou!
Environ 50mA
Bonsoir,
En discret, ca peut donner ca :
Avec un Vcc à 1.5V, les N-MOSFET sont commandés en 0/5V pour ceux du bas, et en 0/3.5V pour ceux du haut. Il suffit donc de générer deux signaux avec dead-times (dont on pourrait presque se passer vue la faible conductance des NMOS), et d'utiliser des N-MOSFET acceptant une commande en 0/3,3 V.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
@Marcelus :
Bien tenté, certes, Le L9110 est intéressant, mais 2 problèmes :
- La tension coté "moteur" qui est mini de 2v5 entrainera un courant trop important dans l'eau.
- Je vais mesurer la conso du composant lui-même car le pont à la même alim que le L9110.
@Antoane :
Oui, courant max souhaité dans les électrodes mettons 50 mA max (idéalement moins). Mais doit pouvoir supporter un court circuit des sondes (peut être géré par l'ESP32 pour couper le courant)
C'est à peu près ce que je fais déjà avec la mesure coté high side ? non ?
Dernière modification par mweber ; 16/04/2024 à 08h00.
En fait je me dis que l'INA n'est pas forcément adapté (V shunt max 80 mV => j'ai beaucoup du bruit, => à filtrer => perte de réactivité) , je peux tout à fait mettre un shunt de 10 ohms ou + (en reprenant ton schéma Antoane) avec un AOP + CAN + 2eme voie CAN pour mesurer V alim pont et alimenter le pont en 3v3. Le courant sera plus faible et donc la chute de tension dans le shunt également tout en restant dans le domaine de conduction des FEETS.
Idéalement si l'esp32 n' à pas à gérer les 4 MOS cela m’arrangerait car cela me permettrai de monter plus haut en fréquence d’excitation (mettons 7...15 kHz).
Dernière modification par mweber ; 16/04/2024 à 08h08.
Ah oui! j'avais pas vus que ton schéma part sur 4 MOS canal N.
Pourrais tu m'envoyer ton fichier *.ASC ltspice ?
Merci !
Bonjour mweber,
il est vrai que je n'ai pas passé beaucoup de temps à étudier le L9110, mais, sauf erreur de ma part, 2.5V est la tension d'alimentation minimale du circuit, pas la tension minimale aux bornes du moteur/ta sonde.
J'en ai parlé dans ma réponse : il y a un dropout entre la tension d'alim du circuit et la tension de sortie de son pont en H, et il se pourrait même que pour avoir 1.5V en sortie, une alim de 2.5V ne soit pas suffisante et qu'il faille pousser à 3 ou 3.3V !!!
Quand bien même le circuit sortirait plus que 1.5V, comme je l'ai déjà proposé, il reste la possibilité d'utiliser des diodes en série avec la sonde afin de créer une chute de tension dans ces dernières.
Je vais maintenant déborder un peu du sujet et parler du choix des 2 électrodes en inox.
Je ne sais pas quel est l'usage et le besoin précis de cette réalisation, mais ma première remarque concerne le fait que mesurer le niveau d'une cuve avec ce principe n'est pas très fiable, et pourtant l'utilisation d'un INA226 semble vouloir suggérer qu'il est question de vouloir obtenir un résultat avec une très bonne précision et une grande résolution (à ne pas confondre !)
Il existe de nombreuses autres solutions, comme par exemple l'utilisation d'un capteur de pression, d'un capteur à ultrasons, l'utilsation de capteurs de hauteur capacitifs, ...etc.
Si on souhaite quand même rester sur une mesure résistive en utilisant des sondes en inox, le système à 2 sondes ne me parait pas du tout fiable.
Il y a quelques années, j'ai réfléchi à cette problématique et j'ai consacré un peu de temps à étudier une solution fiable.
Je précise que par manque de temps je n'ai jamais testé en pratique ma solution, elle reste donc pour le moment purement théorique.
Cette solution consiste à utiliser non pas 2, mais 3 sondes en inox.
Le principe consiste à prendre 3 barres en inox identiques et à les placer parrallèlement en triangle.
2 de ces barres sont nues, et la troisième est isolée sur toute sa longueur, excépté sur les 10 ou 20 derniers centimètres (gaine thermo, peinture, résine, ...etc.). Cette barre servira de référence.
Concernant les 2 barres nues, l'une sert de commun, et l'autre sert de mesure.
On envoie une tension dans la barre "commun", et on mesure la résistance de la barre "référence" (principe du pont diviseur). On réalise ensuite la mesure sur la barre "Mesure".
Connaissant ainsi la chute de tension/résistance avec la barre de référence, et sachant que cette valeur correspond à xx centimètres d'eau, on peu alors calculer de manière fiable à quelle hauteur correspond la valeur mesurée sur la barre "Mesure", car à part dans quelques très rares cas, la résistance de l'eau n'est pas constante, elle peut être très variable.
Enfin pour terminer, concernant les problèmes liés à l'électrolyse, il faut relativiser.
Mesurer une tension avec un ADC nécessite quelques dizaines de µs, et si on fait plusieurs mesures pour faire une moyenne et/ou pour augmenter la résolution de l'ADC, on reste en dessous de la milliseconde.
En général, la hauteur d'eau dans une cuve ne vas pas varier de manière significative sur une minute, mais bon, en admettant , même si on part dans un extrême à vouloir connaitre la hauteur d'eau chaque seconde, en alimentant les sondes juste le temps de faire les mesures, elles ne seraient alimentées que 1/1000ème du temps ... donc, avant que l'électrolyse ou un phénomène d'électroérosion ne pose problème, on a une marge abyssale ... et je ne parle même pas du cas où l'on effecturait des mesures chaque 10 secondes, voire chaque minute !
Dernière modification par Marcelus ; 16/04/2024 à 09h26.
Rebonjour !
J'ai donc revu mon schéma selon vos conseils
(Bon je ne suis pas un grosse feignasse, j'ai refait le fichier ltspice
Si ça ça marche c'est cool :
- 1 seule commande issue de l'ESp32 (une PWM toute bête)
- Mesure coté lowside direct avec éventuellement un AOP et 1 CAN
- Mesure de la tension d'alim du pont pour déterminer R1 (notre sonde) en fonction du courant la traversant mesuré par R3
- Filtrage des parasite et autre "excursions" avec C1
- Courant plus faible dans la sonde
Par contre j'ai une légère dissymétrie des signaux, savez vous pourquoi ?
Merci d'avance !
Matt
Dernière modification par mweber ; 16/04/2024 à 09h36.
Voici le schéma : (ne tenez pas compte des 2 fichiers mesure.jpg précédents)
Dernière modification par mweber ; 16/04/2024 à 09h38.
Et le résultat de la simu avec R3 = 30 ohms (dans le message précédent, elle état de 3000 ohms)
Bonjour,
pour que le montage fonctionne bien avec des NMOS en high-side, il faut que la tension de commande CMDx soit de plusieurs volts supérieure à la tension sur le drain.
Ca marche bien dans mon schéma (1.5V vs 5 V), pas dans le tient (3.3V vs 3,3V).
Note que le 2n7002 ne comvient pas pour 3.3V de commande.
Mieux vaut un filtre RC que directement le C en parallèle de R3.
Il n'y a pas de gestion des temps morts dans ton montage. Ca peut être acceptable vue la faible conductance des MOSFET, mais c'est pas propre
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Ok,
Dans ce cas vaut t'il mieux peut être que je reste sur ma config. Alim 3V3 + MOS TSM 2305 (canal P) et BSR 802N (canal N) qui acceptent largement! des commandes en 3v3 ?
Dans le pire des cas j'ai une chute de tension de 290mV aux borne du shunt, tension insuffisante pour perturber les conduction des MOS...
Au fait, tes 2N7000 ont un Vgs th (max) de 3V max, vu les courants traversant le pont, ils aurait put limite "faire le job en 3v3" (mais bien moins que le TSM / BSR, on est d'accord))
Pour les temps mort, je suis d'accord, mais comme tu dis, y pas de risque, et logiciellement, j'avais déjà testé la commande sans ajouter de délais temps mort autre que l'appel à l’instruction suivante sur l'ES32.
Dernièrement, j'avais programmé les 4 sorties de l'ESP32 pour driver les MOSFET avec une PWM incluant des temps morts.
Mais au final pas sur que tout ceci soit indispensable...
Si j'ai des micro crêtes de courant dus aux commutation le RC va les dégommer (au fait oui j'avais oublié R !)
Dommage que ltspce soit aussi permissif puisque qu'en réalité les mos du haut ne devraient donc pas arriver à conduire !
Je précise que je ferai la mesure (shunt) coté low side, sans utiliser d'ina mais une résistance de 20 ohms
Avec des PMOS et une commande en 0/X, le Vgs à l'état ON vaut au max la tension d'alimentation du pont, soit /1V, 1.5V ou 3.3 V suivant le post considéré...Dans ce cas vaut t'il mieux peut être que je reste sur ma config. Alim 3V3 + MOS TSM 2305 (canal P) et BSR 802N (canal N) qui acceptent largement! des commandes en 3v3 ?
On peut améliorer ca avec un couplage capacitif de la tension de commande à la grille, à définir en fonction des niveaux de tension en jeu (est-ce 1 V ou 3.3 V ?) ainsi que le la possibilité ou non d'avoir un signal carré de commande toujours présent.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Alors le pont sera bien alimenté en 3V3 (5V serait envisageable si cela s'avère indispensable)Avec des PMOS et une commande en 0/X, le Vgs à l'état ON vaut au max la tension d'alimentation du pont, soit /1V, 1.5V ou 3.3 V suivant le post considéré...
Le shunt sera de 20 ohms (mais on peu choisir autre chose si nécessaire) Le courant max serait de 66 mA avec une résistance d'eau de 30 ohms, soit une chute de tension de 1,32V
Les 2 transistors BSR 802N (canal N) on un Vgs_th_max de 0,75V et un Rds_on de 55 milliohms avec un Vgs de 1,2 V (pour un courant Ids de plusieurs centaines de mA)
Les 2 transistors TSM 2305 (canal P) on un Vgs_th_max de -1,0V et un Rds_on de 82 milliohms avec un Vgs de -1,8 V (pour un courant Ids de plusieurs centaines de mA) (Vgs max -8V)
Donc vu la sensibilité des MOS, selon moi, ça devrait aller.
couplage capacitif ? Peux tu m'en dire plus ? (Pompe de charge, ou autre ?)On peut améliorer ca avec un couplage capacitif de la tension de commande à la grille, à définir en fonction des niveaux de tension en jeu (est-ce 1 V ou 3.3 V ?) ainsi que le la possibilité ou non d'avoir un signal carré de commande toujours présent.
Alors oui, j'ai prévu de pouvoir couper le signal de commande (le montage est alimenté sur batteries) cela je peux le faire en utilisant 2 sorties PWM de l'ESP..
Dernière modification par mweber ; 16/04/2024 à 15h10.
Mes cours son loins... mais, si je ne m'abuse :
- Avec 3.3 V, il y aura electrolyse de l'eau.
- Avec 1V, il y a "simple" conduction ionique.
On ne mesure alors pas la même chose.
eg.couplage capacitif ? Peux tu m'en dire plus ? (Pompe de charge, ou autre ?)
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Désolé ton image n'est pas lisible, le site la compresse comme un malade
Tu rajoute un C et une R, ta commande change t'elle également ?.
Intéressant ton histoire de voltage avec l'eau... Je vais vérifier demain avec le matos (obsolète et fragile) que l'on à déjà !
Bonsoir,
Voici les PJ :
Screenshot 2024-04-16 223735.pngScreenshot 2024-04-16 223720.jpg
et pour mieux voir les Vgs avec et sans le RC :
Screenshot 2024-04-16 224237.png
Dernière modification par Antoane ; 16/04/2024 à 21h43.
Deux pattes c'est une diode, trois pattes c'est un transistor, quatre pattes c'est une vache.
Cool !
Petite astuce bien pratique ces condos ! Je vais tester ça !
J'ai regardé le système de mesure que l'on a actuellement:
Effectivement, la tension aux bornes des électrodes est de 200 mV crête à crête.
Je sais que sur mon montage actuel, je peux descendre à 1V5 à partir d'1V les transi ne conduisent plus, bref, je vais faire quelques tests, je vous tiens au courant !
Si je garde ma commande en 3V3 (ESp32) il faudra peut être j'interface les grilles avec du 5V.. trouvé quelque part
Bonne journée!
Matt
Ah ha !
Ça progresse énormément !
Voici une comparaison de mesure entre mon ancien capteur de niveau d'eau (courbe rouge) et celui réalisé avec l'ESP32 (courbe bleue)
Je simule un sinus (déplacement d'eau) de 1 Hz
Avant, c'était inexploitable, il fallait que je filtre comme un malade, et donc retard de fous.
Pour le moment je n'ai changé que peu de chose :
Toujours avec une alim du pont en 3V3 (idéalement, je tenterai de descendre à 2V voir à 1V5 comme avant (normalement les mos seront ok, surtout avec l'astuce des condos sur la grille)
Résistance shunt placé à la masse et portée à 20 ohms
Mesure faite aux bornes de la résistance shunt (pour le moment à l'oscillo + un filtre Bessell passe bas 10 Hz)
La tension mesurée est bien plus importante que sur la simu mais mes mos conduisent mieux et j'avais pas en stock les bonnes valeurs pour le filtre RC...
Reste donc à ajouter à mon montage un convertisseur analogique numérique précédé d'un ampli op avec peut être un filtre passe bas...)
merci pour votre aide !
Matt
Et pour le moment l'esp 32 gère toujours la bande morte, j’essayerai sans pour voir...
