Protection surtension

[Tiflo]

Bonjour à  tous,

Je bricole actuellement un petit régulateur PID pour un module thermoélectrique à  base d’arduino. Je souhaiterai isoler le plus possible les parties puissance et mesure de la partie logique, car il est fort probable que le TEC (et la thermistance de surcroit) soit au contact épisodique (arc électrique) d’un potentiel de plusieurs kilovolts (mais pas de puissance) et qui risque fort de se propager jusqu'au PC par l’intermédiaire de l’arduino.
Un simple optocoupleur semble être suffisant pour isoler la partie puissance, mais mon niveau en électronique étant ce qu'il est, je bute complètement pour la protection de la thermistance.
Avez-vous des pistes (transil ?) et plus généralement, existe-t-il des bonnes pratiques pour se protéger contre des surtensions ?

Voilà  le schéma dans l'état actuel pour la partie puissance :
D10 sortie PWM de l'arduino
Filtre passe bas sur la grille du mosfet pour lisser le signal

Et pour la thermistance :
THM2 entrée analogique de l'arduino (5V max)


J’en profite pour remercier l’administrateur, les bons vidéastes francophones dans ce domaine sont tellement rares ! continuez !

Tiflo

[Électro-Bidouilleur]

Salut Tiflo,

D'abord, merci pour les bons mots!

Pour isoler la thermistance, tu peux convertir la tension en signal CA et passer à  travers un opto-coupleur. Tu peux utiliser un LM331 (convertisseur tension à  fréquence), un opto-coupleur, et un autre LM331 pour reconvertir en tension. 3 puces (dip 8 broches ou moins). Pas simple, mais ça fonctionne.

Chao!

É-B.

PS. Tu devrais m'envoyer une vidéo de présentation de toi et de ton projet! Va voir ici: http://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=38.0 pour les détails

[Tiflo]

Salut Électro-Bidouilleur,

Merci pour ces infos, encore une famille de chip que je découvre.
De ce que je peux comprendre du datasheet du LM331, c'est exactement ce que je recherche.
Il demande pas mal de circuiterie autour, surtout avec les deux thermistances dont j'aurais besoin.

Concernant la vidéo de présentation, je n'ai malheureusement pas le matériel adéquat. La seule caméra que je possède est capable de sortir une image toutes les 20 secondes 8).

Tiflo

[Électro-Bidouilleur]

Essayez d'intégrer la thermistance directement dans le circuit du LM331. Vous sauverez quelques pièces.

Une tablette ou un téléphone intelligent avec caméra?

[ucdiode86]

Bonjour Tiflo,

Si je comprends bien, au bord de la thermistance, il est possible qu'un arc électrique arrive et provoque une surtension sur l'un des 2 fils qui va remonter dans votre montage.

Si c'est le cas, j'ajouterai un TVS ( Suppression de tension transitoire ) en tête bêche en parallèle de votre thermistance, situé à  l'entrée de votre circuit.

Voici un candidat (mais il y en a d'autres) :

Le 5KP7.5CA, fonctionnant en 7.5V, est capable d'encaisser prêt de 400 Ampères sur 10us.

http://www.mouser.com/ds/2/240/Littelfuse_TVS_Diode_5KP_Datasheet.pdf-348856.pdf

Seb.

[Tiflo]

Bonsoir,

Voici l'avancement avec la mise en place des deux LM331 en me basant sur les schémas disponibles sur sonelec.

Si je lis correctement la datasheet du LM331, il ne sort que quelques mA sur la sortie FOUT, soit bien insuffisant pour piloter l'optocoupleur. Une résistance sur la base du 2N2222 est-elle nécessaire dans ce cas ?

Une tablette ou un téléphone intelligent avec caméra?

Pas de tablette et téléphone d'entrée de gamme, désolé  :-[

Si c'est le cas, j'ajouterai un TVS ( Suppression de tension transitoire ) en tête bêche en parallèle de votre thermistance, situé à  l'entrée de votre circuit.

J'ai un peu de mal à  voir comment utiliser une TVS et comment la dimensionner : bi ou unidirectionnelle, tension de claquage, tension de pincement, etc ...
L'alimentation générant les kV ne débite que quelques µA.

Merci encore de votre aide,

Tiflo

[ucdiode86]

L'utilisation du LM311 implique que l'alimentation en 5V est indépendante de l'alimentation de 7,5v (séparation galvanique). Est-ce le cas ?

Pour le TVS, c'est bi-directionnel, avec comme tension d'utilisation correspondant à  votre montage. Ici, 7,5v.

Pour la tension de pincement / claquage, ce n'est pas vraiment important car vous avez identifié/estimé 1000 Volts.

Seb.

[Tiflo]

L'utilisation du LM311 implique que l'alimentation en 5V est indépendante de l'alimentation de 7,5v (séparation galvanique). Est-ce le cas ?

Les deux alimentations seront indépendantes en effet (deux blocs au secteur).

Merci pour l'éclaircissement sur le TVS, je rajoute ça.

Tiflo

[Électro-Bidouilleur]

....
Si je lis correctement la datasheet du LM331, il ne sort que quelques mA sur la sortie FOUT, soit bien insuffisant pour piloter l'optocoupleur. Une résistance sur la base du 2N2222 est-elle nécessaire dans ce cas ?

Vous ne devriez avoir aucune difficulté à  trouver un optocoupleurs qui va fonctionner à  5mA de courant. Donc pas besoin de transistor ni de résistance pull-up. Comme le transistor de sortie (broche 3) du LM331 est à  collecteur flottant, la broche 3 tirera le courant vers la masse.

[Électro-Bidouilleur]

Bien sûr, tout dépendra du courant de collecteur sur l'opto-coupleur...