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La PWM : Qu’est-ce que c’est ? (4)

Monter en fréquence

. Par : Jean-Luc

En effet, dans le montage à base d’IRF540N, nous ne nous sommes pas occupé du temps de réponse du transistor, notamment la façon dont le signal sur sa grille évolue dans le temps. Ce signal doit changer le plus rapidement possible afin que le transistor MOS s’ouvre et se ferme le plus rapidement possible. De cette manière, le signal de la PWM (…)

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La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 13 juin 2019 15:13, par Valéry

Bonjour, super article sur l’amplification des signaux PWM.

Je m’intéresse au montage 3 pour piloter des LED haute puissance (6 projecteurs 30 W en 12Vdc) soit 180W au total.

Je souhaite réaliser ce contrôle PWM pour simuler un levé et couché de soleil sur environ 12h et ceci avec un ESP32 programmé avec l’IDE ARDUINO.

Mes questions sont les suivantes :

  • Quelles références pour T2, T4 et T5 et quelles références pour D1 et D2 ?
  • Connaissez vous l’ESP32 ? Y a-t-il des précautions à prendre si l’on modifie le diviseur des timers, comme pour une carte Arduino classique ?

Merci d’avance pour votre attention.
Valéry

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18 Messages

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 14 mars 2017 12:17, par DDEFF

    Bonjour Jean-Luc,
    L’Arduino, c’est aussi de l’électronique !
    .
    On voit, en effet, quelques montages minimalistes sur internet, montages testés le plus souvent sans oscillo et qui semblent fonctionner.
    Le raisonnement est alors réduit à sa plus simple expression : on met un transistor plus gros quand ça chauffe, ou un morceau d’alu faisant office de radiateur.
    .
    Tu montres brillamment qu’en analysant les causes profondes du "mal", on peut les éviter et avoir un MOSFET froid en même temps qu’une fréquence élevée.
    L’idée de la diode D1 est grandiose !!
    .
    Au passage, petite modification d’une bibliothèque : et hop !!
    .
    Je reste baba. Bravo !

    Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 29 mars 2017 08:31, par Savignyexpress

    Bonjour Jean-Luc,

    Merci pour cette présentation magistrale et la description du montage permettant de charger / décharger rapidement la grille du MOSFET. Tu es vraiment le spécialiste de la PWM !

    Il y a toutefois un point qui m’interpelle. Entre le 1er montage qui ne comporte qu’un transistor bipolaire et le 2ème montage qui en comporte 2, je n’ai pas compris pourquoi la décharge de la grille est plus rapide dans le 2ème cas que dans le 1er. Dans les 2 cas, la décharge s’effectue via la résistance de base de 15 Ohm et le transistor en saturation. Est-ce bien dû au fait que T4 doit tirer 150 mA dans le 1er montage et bien moins dans le 2ème ainsi que tu l’expliques ?

    Meilleures salutations.

    Répondre

    • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 29 mars 2017 10:07, par Jean-Luc

      Bonjour SavignyExpress.

      Oui, dans le montage 1, la décharge est contrecarrée par la résistance de tirage de 33Ω. Ceci explique le temps de décharge plus long.

      Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) driver de mosfet 30 novembre 2018 11:05, par trimarco232

    Bonjour,

    merci de nous avoir montré le fonctionnement d’un "mosfet driver" de base
    pour mémoire, ce type de circuit existe tout fait et pas cher, par exemple tc4427 ( 30cts, c’est ce que j’ai trouvé, je ne l’ai pas testé)
    il serait intéressant de comparer les oscillogrammes des 2 solutions

    il existe plusieurs types drivers de mosfet, selon l’application :
    1/2 pont ou pont en H avec dead time,
    avec "survolteur" pour n’utiliser que des canal N pour faire un pont,
    spécialisés pour les alims à découpage, etc.

    tous sont facilement trouvables à petit prix

    cordialement,

    Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 13 juin 2019 15:13, par Valéry

    Bonjour, super article sur l’amplification des signaux PWM.

    Je m’intéresse au montage 3 pour piloter des LED haute puissance (6 projecteurs 30 W en 12Vdc) soit 180W au total.

    Je souhaite réaliser ce contrôle PWM pour simuler un levé et couché de soleil sur environ 12h et ceci avec un ESP32 programmé avec l’IDE ARDUINO.

    Mes questions sont les suivantes :

    • Quelles références pour T2, T4 et T5 et quelles références pour D1 et D2 ?
    • Connaissez vous l’ESP32 ? Y a-t-il des précautions à prendre si l’on modifie le diviseur des timers, comme pour une carte Arduino classique ?

    Merci d’avance pour votre attention.
    Valéry

    Répondre

    • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 13 juin 2019 19:20, par Jean-Luc

      Bonsoir,
      Merci :)

      • D2 est une diode roue libre qui est utile pour une charge inductive. Pour des LED haute puissance, c’est complètement inutile.
      • D1 est une simple 1N4001
      • T2 et T4 sont des BC337
      • T5 est un IRF9540 mais quelle intensité voulez vous passer ?

      Je connais l’ESP32 de loin mais il n’y a pas de raison de modifier la fréquence de la PWM pour des LED tant qu’elle est suffisamment élevée pour que la persistance rétinienne fasse son travail.

      Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 14 juin 2019 00:25, par Valéry

    Merci pour votre réponse rapide, je vais pouvoir faire un montage de test ce weekend.

    Pour D2, je savais, c’était surtout pour D1.
    Je veux piloter 6 LED multichip de 30W chacune en 12V, ça fait 180W/12Vdc = 15A
    Sans trop d’échauffement du drivers si possible, sinon je peux aussi piloter 2 modules qui ferait chacun 90W/12Vdc = 7.5A

    Avec un programme de contrôle PWM identique (750Hz en 12bit) je constate des variations d’intensité lumineuse différentes quand j’utilise le module MOFSET GROVE ou quand j’utilise le module MOFSET DFROBOT DRF0457 (sur 2 LED multichip de 10W chacune en 12Vdc). Chacun de ces modules utilise un étage à optocoupleur, donc votre montage et démonstration par des transistors m’intéresse.

    Je comprends pas que ce soit si compliqué de faire varier de la puissance LED alors que c’est très simple avec une charge inductive type moteur DC.

    Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 14 juin 2019 13:59, par Valéry

    Merci pour vos réponses et conseils.

    J’ai testé de baisser la résistance de 33k à environ 1k, j’ai pu augmenter la fréquence mais la tension en sortie ne dépasse pas les 7V quand le pwm est 100%.

    Le transistor du DFROBOT est un HM70P04K. Après plusieurs essais avec différentes résistance, je crois que j’ai détruit le transistor, il reste passant tout le temps, la prochaine fois, je mettrais mon bracelet anti-statistique.

    Répondre

    • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 14 juin 2019 14:34, par Jean-Luc

      Je pense qu’effectivement vous l’avez grillé mais pas à cause de l’électricité statique. Plutôt parce qu’en mettant une résistance de 1k au lieu de la 33k, la tension sur la grille va s’établir à ce qui est donné par le diviseur de tension formé de la résistance de 3,3k connectée au collecteur de l’optocoupleur et à votre nouvelle résistance de 1k. En 12V, la tension est de 3,3/(3,3+1) x 12 = 9,2V. Donc une tension relative de grille de 12 - 9,2 = 2,8V au lieu de 3,3/36,3 x 12 = 0,09V, soit une tension relative de grille de 11,1V. Si vous regarder la datasheet de ce transistor (http://hmsemi.com/downfile/HM70P04K.PDF), vous verrez page 4, courbes en haut à gauche, que vous vous situez désormais sur la courbe du bas : le transistor n’est pas résolument passant. Ceci explique également pourquoi vous n’avez que 7V en sortie, la résistance équivalente du MOSFET est élevée parceque votre tension de grille n’est pas bonne. Donc il va chauffer et possiblement finir en mauvais état. Il vous faut un VGS au dessus de 5V et donc au minimum une résistance R telle que 3,3/(R+3,3) x 12 = 5. Donc R = 7,26kΩ, pas moins.

      Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 14 juin 2019 17:02

    Je vois que vous maîtrisez parfaitement votre sujet.

    J’ai commandé de nouveaux composants, mon but étant de concevoir un ou plusieurs modules pour piloter une rampe de LED en 180w ou 2 rampes en 90W ou 3 rampes en 60w. La résolution du signal pwm doit permettre de simuler un levé et couché de soleil sans qu’on voit trop les incréments de lumière. Merci encore pour vos conseils d’expert. A bientôt sûrement.

    Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 25 juin 2019 00:48, par Valéry

    Bonjour,

    J’ai testé le montage 3 avec le PMOS, ça fonctionne parfaitement bien.
    Pour augmenter la puissance, peut on mettre plusieurs MOSFET en parallèle ?
    La dissipation thermique est reliée sur la broche D, cela permettrait d’avoir un seul gros dissipateur thermique.

    Merci

    Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 11 février 2023 17:57, par VINDRY

    Bonjour,

    Dans cet article, vous parlez d’un prochain article sur la synchronisation de la PWM.

    Ca m’intéresse énormément, mais je ne trouve pas cet article...

    Cordialemnt

    Répondre

  • La PWM : Qu’est ce que c’est ? (4) 11 février 2023 22:58, par msport

    Bonjour,
    l’article date de 2017.
    Il vaudrait mieux que vous consultiez les messages qui ont été publiés sur le forum.
    Faites une recherche avec "synchronisation" ou "synchro".
    Cordialement

    Répondre

  • La PWM : Qu’est-ce que c’est ? (4) 25 avril 13:47, par Ezechiel

    Merci pour votre superbe présentation.

    Je pense utiliser le schéma 1 de PWM pour varier la luminosité d’une lampe de 12VDC comme nous l’avions fait ici avec le moteur en variant sa vitesse. J’ai un petit souci, mon microcontrôleur est l’esp32 qui sera programmé avec l’ide arduino. J’aimerais savoir si je serai obligé d’utiliser votre bibliothèque afin de respecter l’ordre 0V— : 0 et 5V— : 255 ou il existe d’autre moyen pour le faire avec l’ESP32

    Répondre

    • La PWM : Qu’est-ce que c’est ? (4) 25 avril 14:22, par Jean-Luc

      Bonjour,

      Il vaut mieux utiliser le montage 2 ou le 3.

      Concernant l’ESP32, et que ça soit pour le montage 1 ou le 2, ça ne change pas grand chose. La sortie PWM de l’ESP32 est connectée à PWM sur le montage et le 5V du montage devient un 3.3V. Si c’est pour des LED, vous pouvez retirer la diode roue libre. Le montage 3 ne fait plus apparaître l’alimentation du microcontrôleur ce qui simplifie encore

      J’ai utilisé le montage 3 avec un ESP32 pour piloter un ruban de LED blanches, voir Éclairer le réseau (5)

      Répondre

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