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Général
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Commander des dispositifs de puissance avec des signaux
numériques
Les circuits integrés numériques sont capables de fournir
un courant de sortie de l'ordre du miliampère. Si on veut commander
à l'aide d'un signal numérique un appareil 220 Volt, un moteur
ou autre dispositif de puissance, il faut donc amplifier fortement ce signal.
Commande d'un relais
Un relais est un interrupteur actionné par un électroaimant.
Si le courant passe dans l'électroaiamant, l'interrupteur est fermé
(il existe également de relais où l'électroaimant
ouvre l'interupteur, et la plupart des relais contiennet un inverseur en
non un interrupteur). L'électroaimant peut être actionné
par un courant relativement faible et une tension basse. L'interrupteur
peut au contraire être traversé d'un courant fort et d'une
tension élevée (selon le type de relais jusqu'à plusieurs
dizaines d'Ampères et un miller de volt; mais la plupart sont limités
à 220V 1 à 2 A). Le courant issu d'un circuit intégré
numérique n'est cependant pas suffisant pour alimenter la bobine
du relais directement. Il faut passer par un transistor, comme le montre
la figure 1.
fig. 1
Q est un transistor npn, R doit être choisi de sorte que Q sature
quand l'entrée logique est au niveau haut. Le choix de Q est dicté
par le type de relais. En principe, un transistor passe partout de type
BC547C convient parfaitement, couplé à une résistance
de l'ordre de 2kohm. La diode sert à court circuiter les tensions
d'inductions produites par les variations brusques de courant dans la bobine,
qui ne manqueraient pas de griller le transistor.
Commande par transistors
Certains dispositifs basse tension en courant continu peuvent être
commandé par des signaux numériques via un montage à
transistors. Le cas le plus simple est celui de la fig.2.
fig. 2
Il est important de ne pas oublier de placer une diode en parallèle
des dispositifs inductifs (moteurs etc.) ainsi commandés.
fig. 3
Parfois un transistor est insuffisant, on emploie alors un montage en Darlington
(un transistor usuel et un transistor de puissance en série) tel
que celui de la figure 3. Le circuit integré
ULN2803 contient 8 montages de ce type (avec diode de protection). Il est
utile par exemple pour les moteurs pas à
pas ou pour le contrôle de plusieurs électroaimants de
faible puissance (ex.: banc optique). Son brochage est indiqué en
figure 4.
fig. 4
D'autre circuits de ce type existent: MC1411/12/13/16, UDN2998W, UDN 2878W,UDN
2879W,UCN5813/UCN5814...; le ULN2803A a l'avantage d'être largement
diffusé (Rq: il coute environ 9FF)
Les autres circuits de commandes
Ils sont nombreux, évidemment. Citons d'abord les circtuis permettant
non pas une commande en tout ou rien (comme les circuits précédents)
mais une commande progressive: PWM et conversion
N/A. Après il existe d'autres circuits de commande, tels ceux
à base de thyristors, de triacs ou photocoupleurs (phototransistors,
phototriacs etc.). A priori ces derniers, utiles pour commander des circuits
AC 220V de façon rapide par exemple (ex: spots d'une discothèque...),
ne nous serviront pas dans le projet de robot autonome. Si tôt ou
tard j'en vois l'utilité, j'en décrirais l'emploi.
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Page conçue par Boris Kuhlmey, 1997.