ELECTRONIQUE 3D
L'ELECTRONIQUE FACILE ET AMUSANTE
Variateur de vitesse à courant continu
- Ce montage permet de régler, sur une plage relativement large, le régime auquel tourne un moteur à courant continu. On fait appel à une régulation à modulation de largeur d'impulsion (PWM); ou plutôt modulation à largeur de pause. Le générateur rectangulaire IC1 active à chaque fois le moteur pendant une durée invariable de 0,5 ms (définie à l'aide de la résistance R1 et du condensateur C4).
- Cette valeur suffit à faire démarrer "tout juste" la quasi-totalité des moteurs. C'est en fait la vitesse à laquelle se suivent les impulsions qui définit le régime auquel tourne le moteur. L'ensemble constitué par la résistance R2, et l'ajustable P1 permet de faire varier, de 1µs à 14 ms, la durée de la pause entre les impulsions, (la durée de décharge du condensateur C4).
- Ces valeurs correspondent à une fréquence d'impulsion de 70 Hz à 14 KHz. Si l'on envisage de commander, via le transistor darlington T1, des moteurs dont la consommation atteint la valeur maximale de 6 A, il est requis de monter le transistor sur un radiateur.
PWM = Pulse Width Modulation (modulation de largeur d'impulsion)
- Cette valeur suffit à faire démarrer "tout juste" la quasi-totalité des moteurs. C'est en fait la vitesse à laquelle se suivent les impulsions qui définit le régime auquel tourne le moteur. L'ensemble constitué par la résistance R2, et l'ajustable P1 permet de faire varier, de 1µs à 14 ms, la durée de la pause entre les impulsions, (la durée de décharge du condensateur C4).
- Ces valeurs correspondent à une fréquence d'impulsion de 70 Hz à 14 KHz. Si l'on envisage de commander, via le transistor darlington T1, des moteurs dont la consommation atteint la valeur maximale de 6 A, il est requis de monter le transistor sur un radiateur.
PWM = Pulse Width Modulation (modulation de largeur d'impulsion)
Figure 1
Figure 2
- La modulation PWM est une modification du rapport cyclique d'un signal carré. Sachant que la tension moyenne d'un signal carré (rapport cyclique de 50%, Figure 1) est égale à Ucc/2, il est évident que la tension moyenne de la figure 2 est inférieure. La variation du rapport cyclique permet de modifier la valeur moyenne (tension) d'une onde carrée.
- L'intérêt de la modulation PWM est de limiter la chauffe des composants électroniques. Par exemple : une lampe de 20 watts allumée au maximum consomme 20 W. Si par une commande de gradation elle est allumée au quart de sa puissance, elle consomme 5 W. Le composant analogique devrait alors dissiper 15 W, ce qui implique un énorme radiateur. En PWM, la puissance fournie est soit maximale, soit nulle. Lorsqu'elle est maximale, pendant un quart du temps par exemple, il n'y a pas besoin de dissiper de puissance résiduelle. Lorsqu'elle est nulle, il n'y a pas besoin de dissiper non plus de puissance, car elle n'est pas fournie du tout.
- L'intérêt de la modulation PWM est de limiter la chauffe des composants électroniques. Par exemple : une lampe de 20 watts allumée au maximum consomme 20 W. Si par une commande de gradation elle est allumée au quart de sa puissance, elle consomme 5 W. Le composant analogique devrait alors dissiper 15 W, ce qui implique un énorme radiateur. En PWM, la puissance fournie est soit maximale, soit nulle. Lorsqu'elle est maximale, pendant un quart du temps par exemple, il n'y a pas besoin de dissiper de puissance résiduelle. Lorsqu'elle est nulle, il n'y a pas besoin de dissiper non plus de puissance, car elle n'est pas fournie du tout.
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