Dernière mise à jour le 18/10/2013

Présentation

Schéma

Ligne puissance
La ligne de la puissance est l’association en série de J2 et RV1, j’ai fixé içi un courant en sortie de 30mA. La simulation c’est fait en branchent en sortie un montage rhéostatique RV2.
Pour que le courant soit limiter à 30mA, et avoir un chute de tension de 1V aux bornes de R6, il faut que R6= 33 Ohms environ, nous verrons ci-dessous l’intérêt de mettre ce potentiel à 1V

Transistor Q1
Le transistor Q1 du type 2N2907, est un transistor NPN qui ce sature lorsque le potentiel Appliqué sur sa base est inférieur au potentiel du collecteur. J’ai fixé une résistance de 1Mohm (limitation de courant) pour obtenir un courant Ib avec un gain d’environ 100, le courant du collecteur est suffisamment élevé pour venir alimenter le courant de gâchette de thyristor du typeMCR100.
Le pont diviseur de tension constitué de R1 et R2 permet d’avoir une tension de 2,2V (environ) qui est suffisamment grande pour saturé et rendre passant notre 2N2907, par rapport à nos 1V fixé à notre résistance R6.

Prototype

Cirtcuit imprimé

Historiques

Dernière mise à jour le 04/10/2015

Présentation

Ce montage électronique permet d’amplifier un courant qui circule dans un phototransistor (ou diode réceptrice). Avant toute chose, il faut procéder par des mesures pertinentes afin de connaître les différents niveaux de courant qui circule dans cette diode réceptrice qui reçoit un rayonnement lumineux infrarouge venant bien évidemment de la diode émettrice. La récupération de ce signal infrarouge peut soit être fait en direct (diode l’une en face de l’autre), ou bien par un miroir, c’est d’ailleurs ce dernier cas que nous allons regarder.

Diode émettrice L-7113
L’alimentation pour la diode réceptrice type L-7113 est faite sous une tension de 9V avec une résistance talon de 400 Ohms afin de faire circuler un courant typique de 20mA pour être dans le spectre à son maximum. (9-1,2)/400=19,5mA.

Diode réceptrice LTR-4208
En ce qui concerne notre diode réceptrice, celle-ci est positionnée côte à côte de la diode émettrice, et nous allons utiliser un miroir afin de renvoyer la lumière infrarouge sur la diode réceptrice.
Les tests sont les suivants :
Sans miroir (absence de l’infrarouge) = 1,1µA
Miroir situé à environ 4cm = 2µA
Miroir situé à environ 3cm = 3,3µA
Miroir situé à environ 2cm = 10µA
Miroir situé à environ 1cm = 40µA
On voit très bien que plus le miroir est éloigné et plus le signal infrarouge est faible (courant très faible proche de µA).

Transistor 2N2222A
J’ai retrouvé dans le fond d’un tiroir un pauvre transistor 2N2222 qui était caché.
En consultant le datasheet que je vous laisse retrouvé sur votre navigateur internet, on peut observer les différentes valeurs de gain en fonction du courant Ic.
Pour un courant Ic de 0,1mA, le gain et pour une température de 25°C est d’environ de B=90, et il est à son maxi lorsque le courant est proche de 50mA (gain > B=200) .
Pour un gain de B=90 théorique et d’un courant Ic=0,1mA le courant de base serais de Ib=Ic/B=0,0001/90=1,1µA Tiens !! Proche voir même très proche du courant lorsque nous nous situons en l’absence d’un signal infrarouge.
Prenons cette fois-ci un courant Ib= 3,3µA quel serais l’intensité du collecteur et par la même façon quel gain nous allons obtenir ?
Tout d’abord, pour un courant Ic de 0,3mA le gain est d’environ de 125 Ib=Ic/B=0,0003/125=2,4µA.
Si nous avons le miroir qui se situe à environ 4cm, le courant qui circule dans la diode émettrice serais d’environ de 2µA, et le but est de rendre 100% passant le transistor. L’alimentation est faite sous une tension de 9V, le transistor 2N2222 doit être passant avec une chute de tension de Vce=0,3V on peut donc en déduire la résistance à mettre en œuvre pour que celle-ci est une chute de tension de 8,7V (9-0,3) et que l’on va diviser par le courant Ic qui est de 0,3mA (Ic=Ib*B=0,000002*125=0,25mA proche des 0,3mA). La résistance est donc égale à R1=8,7/0,0003=29K ohms (prenons 30K).
Bon Maintenant, il faut vérifier une chose, c’est que si le courant Ic=0,3mA nous avons une chute de tension dans cette résistance de 8,7V soit Vce=9-8,7=0,3V transistor 2N2222 est bien saturé, mais si maintenant nous nous retrouvons dans un configuration ou le miroir est absent, dans ce cas Ib=1,1µA ce qui correspond à un gain de 90 pour obtenir un courant Ic=0,1mA. La chute de tension aux bornes de la résistance serais donc d’envions de 3V !! Vce=9-3=6V, le transistor 2N2222A n’est donc pas saturé.

Le montage est-ce qu’il peut fonctionner en 5V ?
La réponse est Oui !!! Mais encore une fois il faut recommencer tous nos calculs…. Alors pourquoi ne pas commencer maintenant ?
Pour une alimentation de 5V, il faut utiliser un régulateur de tension comme le 79L05 du schéma électronique ci-dessus. Les résultats concernant le courant avec ou sans miroir reste bien évidement inchangés. Ce qu’il faut revoir maintenant c’est les choix des résistances de protections de ces deux diodes.
R2=(5-1.2)/0.020=190 Ohms (prenons 200 Ohms)
R3=5/0,001=5K Ohms (mettons 2 résistance de 10K en parallèle)
En ce qui concerne maintenant la résistance R1, procédons de la même façon que précédemment :
R1=(5-0,3)/0,0003=15K6 (je décide de mettre 20K)
Pour un courant Ic de 0,1mA (pas de présence du miroir), la chute de tension dans la résistance est de UR1=20000*0,0003=2V Vce=5-2=3V (transistor non saturé)
Pour un courant Ic=0,23mA (oui 0,23mA car la résistance est de 20k soit (5-0.3)/20000=0,23mA), la chute de tension aux bornes de la résistance est de UR1=20000*0,00023=4,7V. Vce =5-4,7=0,3V le transistor est bien saturé 100%.
56.5UA

Prototype

Oui un petit prototypage avec pour la photo de gauche sans miroir, et la photo de droite avec miroir. Les tests ont été réalisés sur une tension de 5Vdc, à l’aide d’une pile de 9V une pile de 9V.

Circuit(s) imprimé(s)

Aucun

Historique

– 04/10/15
Première mise à disposition.

Dernière mise à jour le 11/11/2013

Caractéristiques principales

Présentation

Et oui !! Encore un autre amplificateur avec un gain très important 5000, il sert pour des signaux très faibles proches du µV. En tapotant juste avec le bout des doigts sur le HP, un signal de très faible amplitude se retrouve amplifier. Il est possible de raccorder en sortie un autre HP type 8 ohms pour avoir un aperçu du son produit

Schéma

Prototype

Je vous laisse regarder

Circuit imprimé

Historiques

Dernière mise à jour le 27/10/13

Caractéristiques principales

Présentation

Ce petit montage électronique, avec très peu de composants (5 composants passifs) permet d’obtenir en sortie une tension de sortie 300 fois celle de l’entrée.
J’ai réalisé ce montage pour détecter des bruits par exemples le claquement dans les mains ou un tapotement sur la mebrane d’un HP (représentée).
A chaque “bruit”, il est possible de relier en sortie directement une petite led qui s’illumine à chaque détection de bruit.

Schéma

Prototype

Circuit imprimé

PDF non réalisé

Historiques

Dernière mise à jour le 28/10/2013

Présentation

Ce type de chargeur convient pour des piles AAA de 1,2V, un chargeur de pile qui indique en sortie (Out) :

• • 2x (2.8 V 250 mA) AA
    

• 2x (2.8 V 120 mA) AAA

2x(2.8V 250 mA) AA => indique que le chargeur fourni deux tensions de 2.8V avec un courant de charge constant de 250mA pour des piles AA.
2x (2.8 V 120 mA) AAA => indique que le chargeur fourni deux tensions de 2.8V avec un courant de charge constant de 120mA pour des piles AAA.
Si vous utilisez des piles de 1,2V/900mAh, vos piles fournissent :

• 0.9A en 1h
  
• 450mA en 2h
  
• 18mA en 50h

Si vous recharger cette pile de 1,2V/900mAh NIMH avec un chargeur de 2.8V/120mA, la pile est chargé sous une tension de 2.8V et il lui faudra 7h30 de charge.
Q=I*t=120*7,5=0.9Ah soit 900mAh
Remarque : Il faut également prendre garde à ne pas laisser les accus NIMH se décharger totalement, cela peut les rendre inutilisable. Voir théorie accum….

Schéma

Le schéma électronique présenté est un chargeur qui permet de charger 4 accus sous une tension de 4,8V avec un courant de 90mA.
Les piles étant mises en série le courant de charge reste à 90mA, il faudra 10h pour que la pile soit complètement chargé (900mAh).

Redressement simple alternance
Grâce à notre réseau EDF 230V 50Hz, un transformateur d’isolement inséré entre le réseau et notre montage électronique permettra d’alimenter l’ensemble du circuit électronique sous une tension de 12VRMS.
Avec une diode du type 1N4004, favorise un redressement simple alternance plus le filtrage en sortie va permettre de maintenir une tension stable pour notre LM7805. La valeur de ce condensateur à été calculé pour débiter un courant de 100mA. Le courant de la led consomme environ 10mA et avec un courant de charge de 90mA nous avons la coquette somme de 100mA.
Le condensateur C1 doit pouvoir résister à une tension crête (tension du réseau) 12*racine de 2. Un 25V feras l’affaire.

Circuit imprimé

Non réalisé

Historiques

28/10/2013
– 1er mise à disposition

Ci-dessous un lien permettant de télécharger des documents techniques
– Vérifications isolement DDR

Comment modifier un moteur triphasé en monophasé avec un condensateur ?

Souvent on est confronté à divers problèmes : on vient de faire changer le compteur de tri en mono et on se retrouve avec une pompe ou un autre moteur en triphasé, on a récupéré un moteur tri et on a que le monophasé et dans tous les cas on ne veut pas faire de frais.

Plusieurs solutions :
Remplacer le moteur tri par un mono : assez cher et plus encore si le moteur est spécifique. Acheter un convertisseur : solution convenable mais assez onéreuse (et sûrement trop quand il s’agit d’un bricolage avec un moteur de récupération). La plus simple : mettre un condensateur de déphasage.C’est cette 3ème solution qui va être développée.La mise en œuvre est très facile car elle exige très peu de modifications et le prix d’un condensateur entre dans un prix de revient plus que raisonnable. Toutefois attention, certains inconvénients doivent être pris en compte : Puissance du moteur réduite de 30% Couple de démarrage réduit de 50 à 100% suivant marque, modèle, puissance et vitesse. Au dessus de 1Kw montage très aléatoire, au-dessus de 1,5Kw peu conseillé, au-dessus de1,8Kw déconseillé. Toutes ces raisons sont d’ordre très techniques, mais disons qu’en résumé : un moteur tri à des différences mécaniques fondamentales par rapport à son homologue mono de même puissance et de même vitesse. Pour la puissance du moteur, on peut souvent s’en accommoder car il est rare qu’on l’utilise en puissance maxi, ou que le fabricant n’ai pas prévu une marge supérieure, dans le cas contraire il est totalement exclu de faire ce montage. Pour le couple de démarrage, là c’est au petit bonheur car avec ce branchement on ne sait jamais d’avance la réaction du moteur car suivant la qualité de fabrication du moteur ce couple peut-être de moitié à rien du tout et cela aucune formule de calcul ne le signale. Hormis ces petits inconvénients, en général : ventilateurs, petites pompes, petits et moyens moto-réducteurs marchent très bien, pour le reste, il faut essayer, on peut avoir un petit moteur de 0,25cv qui ne démarre pas et un 1,5cv qui marche très bien.

Le calcul du condensateur permanent

Un peu partout il est fait référence à la formule de Steimetz, malheureusement en pratique les fabricants l’utilisent très peu car elle ne tient pas compte en totalité et d’un élément essentiel d’un moteur, à savoir l’intensité par mm2 des conducteurs cuivre utilisés dans les enroulements. De plus mettre un condensateur de valeur supérieure à un certain plafond ne donne pas plus de puissance au moteur mais sinon de le faire “grogner” et chauffer (et surtout à vide). Il faut en plus savoir que l’intensité n’est pas du tout la même entre les moteurs de marques différentes, de type et de vitesse. Pour un moteur triphasé alimenté en monophasé (230V entre phases) et d’une puissance de 3kW quel condensateur utiliser ?

D’une manière général plusieurs formule son valable :
La puissance fourni par le condensateur est en Var il faut donc convertir des Watts en Var
On prend en général 1,4Kvar pour 1Kw, pour notre moteur cela fait 4,2Kvar soit 4200Var

Parlons puissance :
C=Q/(V²*2*3,14*f) avec : Q en Var
V tension simple (tension entre phase et neutre)
f la fréquence en hertz
C=4200/(230²*2*3,14*50)=252µF

Parlons courant :
Le courant que doit fournir le condensateur est de 18,26A (Q/P), même principe on applique 1,4Kvar pour 1Kw
C=I²/(Q*2*3,14*f) avec : Q en Var
V tension simple (tension entre phase et neutre)
f la fréquence en hertz
I en ampères
C=18,26²/(4200*2*3,14*50)=252µF
>
Et d’une manière très général on prend environ 1A pour 14µF, suffit de faire le produit en croix pour un courant de 18,26A le condensateur est de 255µF

Comment brancher le condensateur et quel couplage utiliser ?

Concernant le couplage toujours en triangle, barrettes (U1/W2, V1/U2, W1/V2)



Démarrage avec condensateur de ligne

Présentation

Documents:
Transformateur triphasé 1
Transformateur triphasé 2
Transformateur triphasé 3
Transformateur triphasé 4
Transformateur triphasé 5
Transformateur triphasé 6

Le principe est de comprendre comment modifier un couplage sur un transformateur triphasé et de voir par la suite que nous pouvons modifier la tension au secondaire le faite de changer le couplage du transformateur. Passer un réseau 230V/400V en 230V entre phase et 127V entre phase et neutre au secondaire du transformateur, ou bien alors avec un réseau 400V/690V en 690V entre phase et 400V entre phase et neutre. Voila une bonne idée, avec un transformateur nous pouvons isolé du réseau mais en plus de modifier la tension entre phase entre phase et neutre à vous de choisir…

Modélisation du transformateur triphasé

Un transformateur triphasé est modélisé par 3 transformateurs monophasé qui sont déphasé l’un de l’autre de 120°. Chaque transformateur à donc une colonne ou est bobiné un certain nombres de spires.

Rapport de transformation noté « m »
Le rapport de transformation c’est le rapport entre la tension secondaire et la tension du primaire par colonne. Si par exemple nous avons le réseau EDF avec 400V entre phase (230V ente phase et neutre), et que nous intercalons entre le réseau et ce que nous voulons alimenter, il faudra choisir un transformateur qui puissent accepter une tension entre phase de 400V



Comment détermine-t-on le rapport de transformation d’un transformateur triphasé ?
Il faut distinguer :
Le rapport de transformation par noyau m (équivalent du monophasé) :
m=(valeur efficace aux bornes d’une bobine au secondaire à vide)/( valeur efficace aux bornes d’une bobine au primaire)
Le rapport de transformation du transformateur triphasé m’ (celui qui sera utilisé pour les calculs) :
m’=(V2v/V1)=(U2v/U1) (Le rapport de transformation dépend du couplage pour un transformateur triphasé)
Si on prend l’exemple du transformateur il est stipulé que nous avons 20KV au primaire et 410V au secondaire, après tous dépend comment le transformateur est couplé
Comment indiqué sur la plaque signalétique triangle au primaire (D)(20KV) et couplons le secondaire en étoile au secondaire (y) (230V) (400V entre phases donne 230V entre phases et neutre)
m’=(U2v)/(U1)=(1,732)*(V2v(couplage étoile)/U1(couplage triangle))=1,732*m
(V2v(couplage étoile)/U1(couplage triangle))=> correspond à m
m’=1,732*(230/20000)=0,020
m’=(U2V/U1) => U2V=U1*m’=20000*0,020=400V.
(on retrouve bien 400V aux bornes de U2 (entre phases) soit 410V à vide (entre phases)

Changement de couplage Etoile – Etoile
Admettons que nous changeons le couplage au niveau du primaire avec un couplage au primaire (y)(20KV) et couplé en étoile au secondaire (y) (400V entre phases donne 230V entre phases et neutre)
m’=(V2v)/(V1)=(V2v(couplage étoile)/V1(couplage triangle))=m
(V2v(couplage étoile)/C1(couplage étoile))=> correspond à m
m’=(230/20000)=0,0115
m’=(U2V/U1) => U2V=U1*m’=20000*0,0115=230V.
(on retrouve 230V aux bornes de U2 (entre phases) et qui n’est plus de 400V dis précédemment, on se retrouve donc avec 132V entre phases et neutre)

Remarque :
La tension indiqué par le constructeur c’est la tension admissible aux bornes d’un seule enroulement le primaire peut donc accepter aux bornes d’un seul enroulement 20KV, si on couple en étoile le primaire la tension ce situe sur deux enroulements.

Transformateurs d’isolements
Il existe sur le marché des transformateur dis transformateurs d’isolements, ils sont destinés à alimenter des ensembles électriques d’usage général en assurant une isolation fonctionnelle du réseau d’alimentation (modification du régime de neutre).
Raccordement de l’appareil
Primaire 400 V, couplage triangle
Secondaire 230 V, couplage étoile neutre sorti
Secondaire 400 V, couplage étoile neutre sorti
Il est donc possible de changer la tension entre phase ou entre phase et neutre au niveau du secondaire.
Ce transformateur couplé en triangle admet une tension de 400V entre phase c’est-à-dire 230V entre phase et neutre. Si nous décidons de branché ce transformateur entre phase et neutre, il suffit d’inverser le couplage et de faire un couplage étoile, mais que ce passe t’il coté secondaire ?

Un peu de calcul….
m=U2/U1=N2/N1 =I1/I2 (formule générale)

1er exemple :
Tension de 400V entre phase au primaire avec un couplage triangle (D) Tension de 230V entre phase et neutre au secondaire avec un coulage étoile (y)m=U2/V1=>m=(V2*1,732)/V1=(V2/V1)*1,732 => m=(N2/N1)*1,732

2ème exemple :
Tension de 230V entre phase et neutre au primaire avec un couplage étoile (Y)
Tension de 400V entre phase au secondaire avec un coulage étoile (y)
m=V2/V1=>m=1 => m=N2/N1

3ème exemple :
Tension de 230V entre phase et neutre au primaire avec un couplage étoile (Y)
Tension de 400V entre phase au secondaire avec un coulage triangle (d)
m=V2/U1=>m=(U2/1,732)/U1=(U2/U1)*(1/1,732) => m=(N2/N1)*(1/1,732)
Transformation des tensions au secondaire du transformateur

Schéma 001a

Indices horaires et mise en parallèles transformateurs

Vidéo de cours bien expliquées:

Transformateur monophasé

voir aussi Transformateur 1 / Choix transformateurs / Transformateurs de commande / Exercices corrigés

Transformateur parfait



Transformateur réel



Essais à vide



La valeur efficace U1 de tension au primaire est égale à sa valeur nominale U1n. L’intensité du courant au secondaire est nulle, la puissance P2 délivrée par le secondaire est donc également nulle.
Aucune charge n’est reliée au secondaire. La tension est amenée à sa valeur nominale.
Un wattmètre est branché pour évaluer la puissance P1v absorbée par le primaire (non représenté).
Deux voltmètres relèvent les valeurs efficaces U1n et U2v des tensions. Un ampèremètre mesure la valeur efficace I1v de l’intensité du courant. Tous les appareils utilisés sont numériques, de type RMS, en position AC +DC. Le wattmètre, W, indique une puissance P1v Q1v S1V Elle représente la somme de toutes les puissances consommées par le transformateur.
P1v=R1.i1v² + R2.I2v² +Pfer comme I2=0A P1v=R1.I1v²+Pfer or le courant à vide étant faible on néglige R1.I1v²
P1v=Pfer
P1v=V²/Rfer
Q1v =V²/µL

Essais en court circuit (sous tension réduite)



La valeur efficace U1cc de tension au primaire est réduite à une valeur comprise entre 5 et 10 % de sa valeur nominale U1n. La tension est nulle du fait du court-circuit, la puissance P2 délivrée par le secondaire est donc également nulle. L’enroulement du secondaire est court-circuité, un fil relie les bornes de sortie. La tension est réglée afin que l’intensité du courant au secondaire soit égale à sa valeur nominale I2cc.
Un wattmètre est branché pour évaluer la puissance P1cc absorbée par le primaire (non représenté). Un voltmètre relève la valeur efficace U1cc de la tension.
Deux ampèremètres mesurent les valeurs efficaces I1cc et I2cc des intensités des courants. Tous les appareils utilisés sont numériques, de type RMS, en position AC +DC. Le wattmètre, W, indique une puissance P1cc. Elle représente la somme de toutes les puissances consommées par le transformateur.
Rs=P1cc/I2cc²=(P1cc/I1cc²)*mv²
Rs=R2+R1*mv² (la résistance des enroulements ramenée au secondaire Rs)
Xs=L2+L1*mv² (l’inductance des enroulements ramenée au secondaire Xs)
Zs=(mv*V1cc)/I2cc
Zs=racine(Rs²+Xs²)

Trains engrenages

• Mecanique
• Reducteurs
• Systemes de transmission et transformation des mouvements
• Trains engrenages

Rapport de transmission
K=(Roues menantes /roues menée) = (w sortie/w entrée)=(N sortie/N entrée)

Rapport de réduction
(1/K) = (w entrée/w sortie)=(N entrée/N sortie)

Couple de sortie (Cs)
Cs= rendement du réducteur.Ce.(1/K) (Ce = couple d’entrée)
Z1=30 dents
Z2=40 dents
Z3=28 dents
Z4=18 dents
Z5=32 dents
Z6=122 dents
Z7=19 dents

K=(Z1/Z2).(Z3/Z4).(Z4/Z5).(Z6/Z7)=4,21 le rendement du réducteur global est de 0,954 (d’apres le cours)
Ce qui nous donne Cs=0,954*20,37*(1/4.21)=4,61N.m