variateur

BoNjour les traiNautes,

J'ai réalisé un variateur avec un "disjoncteur électronique" à l'aide d'un transistor Tip121 et d'un AOP LM358 pour roder et décrasser mes locos sur ma voie d'essai de 2m de long.

Voici le schéma

Et ça fonctionne, sauf que: si U<4.5V et I=0.2A l'AOP ne bascule plus. Quels composants faudrait-il changer pour que ça bascule si U=3V par exemple?

Oups j'ai fait une boulette sur le schéma, il manque une connaiction entre R, D et l'entrée inverseuse 2.
S2 est un bouton poussoir "repos" pour RAZ.

Voici le schéma rectifié.

Bonjour Pierre,

En première analyse de ton schéma, à mon avis il manque une diode entre S2 et l'entrée positive du 2° Ampli Op.

En effet, tel que c'est dessiné, tant que S2 donne son contact, l'entrée e+ de cet AO est reliée directement à sa sortie et l'ensemble reste figé dans un état stable permanent, quelque soit l'état de la sortie du 1° AO.
Or, l'idée générale de ce montage est que lorsque le courant d'utilisation dépasse une certaine valeur, la sortie de l'AO n°1 passe de 0V à 15V, ce qui doit faire basculer la sortie du 2° AO également de 0V à 15V et la laisser dans cet état même si l'AO n°1 repasse à 0V. Seule une action sur S2 (coupure du bouclage de l'AO) pouvant le refaire passer à 0V est donc réarmer le système. Une diode insérée dans la boucle "sortie / entrée positive", cathode coté e+ et anode coté S2, permettrait un tel fonctionnement.

Cela dit, en supposant que la diode dont je parle existe bel et bien, je ne vois pas pourquoi la valeur du courant de déclenchement du disjoncteur dépendrait de la tension de sortie.
Cette valeur est facile à calculer :
- l'AO n°1 a en permanence sur son entrée négative une tension de 0,6V environ (seuil de la diode passante polarisée par la R de 15K).
- Sur son entrée positive, il y a la tension provoquée par le passage du courant d'utilisation dans la R de 0,56 Ohms 3W.
- Le dispositif bascule lorsque cette tension dépasse les 0,6V appliqués sur l'entrée négative, soit pour un courant d'une valeur de 1,07A

Avec 0,2A, quelque soit la tension de sortie, ça ne doit pas disjoncter.

DMARRION a écrit:

... Une diode insérée dans la boucle "sortie / entrée positive", cathode coté e+ et anode coté S2, permettrait un tel fonctionnement.
.

Bonjour,
Je ne vois pas en quoi une diode est nécessaire. En effet, ou bien S2 est dans la position du schéma et la diode "relie" entrée et sortie de l'AOP2, comme le fait la connexion actuelle . Ou bien S2 est dans l'autre position (poussoir appuyé), et la diode se trouve déconnectée. Dans les 2 cas la diode est inutile, et je pense que le schéma actuel fonctionne comme prévu.
Au passage, le reste de l'explication DMARRION est très clair, comme d'habitude.

lucien2 a écrit:

DMARRION a écrit:

... Une diode insérée dans la boucle "sortie / entrée positive", cathode coté e+ et anode coté S2, permettrait un tel fonctionnement.
.

Bonjour,
Je ne vois pas en quoi une diode est nécessaire. En effet, ou bien S2 est dans la position du schéma et la diode "relie" entrée et sortie de l'AOP2, comme le fait la connexion actuelle . Ou bien S2 est dans l'autre position (poussoir appuyé), et la diode se trouve déconnectée. Dans les 2 cas la diode est inutile, et je pense que le schéma actuel fonctionne comme prévu.
Au passage, le reste de l'explication DMARRION est très clair, comme d'habitude.

Merci Lucien2 pour les compliments sur la clarté des explications, mais pour la diode je pense que tu as peut-être conclu trop vite.
La diode nest pas inutile à mon avis, voici mon raisonnement :
S2 étant dans la position du schéma (contact donné), si on avait une liaison permanente entre la sortie et l'entrée + de l'AO, comment le potentiel de cette entrée + pourrait-il changer quand la sortie est à 0V ? Même les 15V venant de la sortie de l'AO N°1 à travers la résistance de 15K s'écrouleraient immédiatement face au 0V sous faible impédance de la sortie. Avec une tension positive permanente sur l'entrée - et un 0V permanent sur l'entrée +, l'état de cet AO ne pourrait jamais changer.

Tandis qu'avec une diode insérée comme indiqué (anode coté S2, cathode coté e+), quand S2 est dans la position du schéma :
- Lorsque la sortie de l'AO n°2 est à 0V, la diode est bloquée (l'anode étant à 0V, et la cathode ne pouvant être qu'à un potentiel supérieur ou égal) et n'empêche pas une montée en potentiel de l'entrée e+. De ce fait, lorsque le courant d'utilisation est trop fort et fait passer la sortie de l'AO n°1 à +15V, la tension sur l'entrée e+ de l'AO n°2 suit via la R de 15K, l'AO n°2 bascule et passe en sortie à +15V, ce qui a pour effet de mettre la base du TIP 121 à 0V et de couper la tension à la voie.
- Dès lors, même lorsque la sortie de l'AO n° 1 repassera à 0V (puisque le système ayant coupé la tension à la voie, le courant d'utilisation va s'interrompre), le potentiel de l'entrée e+ de l'AO n°2 ne pourra plus redescendre grace à la diode qui cette fois est passante. La sortie de l'AO n°2 reste donc à +15V (et maintien donc le disjoncteur "ouvert") tant qu'on n'a pas réarmé en coupant cette liaison par un appui fugitif sur S2.

Oui, tu as raison Dominique, on ne peut pas laisser un court circuit entre la sortie et l'entrée + de l'AO2.
Une diode fait parfaitement l'affaire, comme tu l'expliques clairement, mais on peut aussi mettre une résistance, 15kOhm par exemple (valeur non critique).

merci à vous pour vos explications

ReboNjour les traiNautes,
L'autre idée serait d'adapter ce disjoncteur sur mon variateur "monobouton" qui commande mon petit dépôt, mais à ce jour je n'ai pas trouvé la solution.
Vu mes compétences très faibles en la matière.
Je joins le schéma du variateur "monobouton" si des personnes comme vous ont la solution

@Dmarrion: Le dispositif bascule lorsque cette tension dépasse les 0,6V appliqués sur l'entrée négative, soit pour un courant d'une valeur de 1,07A.
Pour avoir une valeur de 0.5 A je supoose que je dois changer la résistance de 0.56r.
Merci de me rappeler la formule.

J'ai trouvé pour remplacer la résistance de 0.56r, il faudrait que j'utilise une résistance de 1r.
U=R*I , U=0.6V et I=0.5A
Sauf erreur de ma part

Ta formule de calcul est bonne, mais plutôt que 1 Ohm, prends une résistance de 1,2 Ohms, c'est également une valeur normalisée et ça correspondra tout juste à 0,5A.
De plus, avec un courant maxi de 0,5A tu n'es pas obligé d'utiliser une résistance de 3W. La puissance max dans cette résistance = R * I², soit 1,2*0,5*0,5 = 0,3W. Par sécurité, une R de 1W fera largement l'affaire.

Il n'est pas possible d'adapter ce disjoncteur électronique tel quel au variateur monobouton.

La première difficulté est la structure double (positive et négative) de ton variateur. Il y a 2 commandes de puissance de polarités différentes (NPN et PNP). Pour agir sur ces 2 commandes de puissance, le dispositif doit être sérieusement modifié.

La 2° difficulté est la "lecture" de l'intensité par la mesure de la chute de tension aux bornes d'une résistance de puissance. Le courant pouvant traverser cette résistance dans un sens et dans l'autre sens, il faut trouver un dispositif capable de faire avec cette contrainte, ce qui n'est pas le cas du schéma actuel.

Bien sûr, ce n'est probablement pas impossible, mais l'ampleur de la modif serait important, obligeant à repenser globalement l'ensemble et faire un circuit imprimé différent.

Le plus simple serait sans doute de faire la mesure du courant en amont du montage, sur la branche commune.

CleoN a écrit:

Le plus simple serait sans doute de faire la mesure du courant en amont du montage, sur la branche commune.

En effet, mais dans le cas présent il n'y a pas de branche commune. Dès les secondaires du transfo (un transfo à 2 enroulements secondaires est indispensable pour ce montage), le variateur "mono bouton" utilise une alimentation symétrique +12V et -12V par rapport au 0V. Le seul endroit où l'on peut trouver une partie commune indépendante du sens de marche est au primaire du transfo, donc dans "l'univers alternatif", dans lequel bien entendu les principes mis en oeuvre dans ce disjoncteur électronique sont inapplicables.

Merci pour vos réponses, claire comme de l'eau de roche.
Pour le variateur "monobouton", c'était juste une idée.

BoNNe coNtinuatioN et boN traiN