pilotage d'une cellule piézo 107khz brumisateur clos

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Salut à tout le monde,

J'aimerais partager avec vous un schéma d'une carte pilotant un "atomizer" 107khz
On le trouve dans cette vidéo

J'ai à peu près la même carte et en sortie de l'IC j'ai bien un signal carré 0/5volts max 107khz
Le signal passe à travers un condensateur relié à la gate d'un mosfet S2 elle-même raccordée à la masse par une résistance et comme dans la vidéo la cellule est alimentée par une inductance constituée de 2 bobinages à point commun

Pas besoin de schéma si on utilise la carte à moins de la dépanner mais si on veut l'exploiter dans un circuit personnel il y a plusieurs difficultés

L'inductance à double bobinage est introuvable pour un nul comme moi...

Le type de signaux carrés permet de pouvoir attaquer le condensateur avec un signal PWM ce qui est très bien pour un signal en 5 volts avec un courant de sortie suffisant

Sauf que pour moi cela ne peut être que du 3.3volts en 4ma, et que mes compétences sont plus que limitées, une aide ? 

[statis]

L'auteur de la vidéo n'a peut-être pas bien compris le rôle du condensateur
En principe d'après mes recherches le moyen le plus simple de transformer un signal carré en une onde sinusoïdale alternative (qui serait propre) est d'utiliser des filtres passe-bas en cascade (je suis ignare sur ce point)

J'ai mis l'oscilloscope sur la carte en sortie du condensateur 100nf (mesuré) et j'ai un signal carré alternatif avec un max de +3.13 volts et un min de -2.50 volts
Même si je ne sais pas comment le mosfet S2 pilote ce signal, cela explique l'élévation de tension avec le double bobinage qui fait office d'élévateur

Dans mon sujet https://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=1667.msg11247#new j'ai exprimé une recherche d'amplification de signal PWM 3.3 volts vers du 5 volts, j'avais trouvé une solution par rapport au mosfet utilisé qui me permettait de le faire en jouant sur le rapport cyclique

Je me suis demandé comment pouvait réagir mon "ampli de nul" en lui rajoutant un condensateur de 100nf et en regardant le signal en sortie

Je n'ai pas encore la possibilité de mettre des photos personnelles (il faut que je retrouve mes codes d'accès à un site qui permet d'y accéder par URL) je vais donc juste décrire le schéma

Je récupère la sortie PWM d'un RP2042 et je fais masse commune avec un mosfet OA49T sur une platine de test alimenté en 5 volts
La source du mosfet est reliée à la masse de la platine de test
Le drain est relié au u + de la platine via une résistance de 2 kilos
Une résistance de 2 kilos est reliée à la masse de la platine et à la sortie PWM avec en point commun une autre 2 kilos reliée à la gate
L'oscillo montre un max de - 3.13 volts et un min de + 2.54 volts (j'ai fait une capture mais ne peut la montrer pour l'instant, elle affiche + 2.43 volts en min car cela varie mais on est le plus souvent aux alentours de 2.54)
Les valeurs sont proches et les rapports cycliques même s'ils ne sont pas strictement identiques ne devraient que peu gêner
La seule différence de taille est que les max/min +/- sont inversés, cela impliquera certainement d'avoir à brancher la cellule en inversion

Je n'ai pas de S2 ni de self élévatrice
Sur ma carte pilote le s2 s'est dessoudé suite à un mauvais contact de la cellule (cela provoque une chauffe excessive) il faut que je tente de le ressouder (je me sens pas encore de tenter) pour faire un test en isolant le signal du cI pour le substituer à ma sortie de mosfet.

Alors que le S2 est dessoudé il aurait eté peut-être bien de récupérer la self élévatrice mais comme elle est sur trous métallisés pas question que j'essaye

J'ai vraiment besoin que l'on m'aide pour trouver cette self élévatrice...

[statis]

pour faire le test j'ai isolé la sortie du CI de la carte de pilotage et raccordé à la place ma sortie de platine de test avec une masse commune



erratum dans le schéma, j'ai recopié la valeur de résistance reliée à la masse et à la gate du S2  d'après la vidéo mais sur ma carte c'est du 51 kilos (corrigé 26/4/25)

En sortie de mon mosfet piloté par le PWM de mon RP2040 j'ai ce signal



En sortie de condensateur on peut voir la comparaison entre le signal de la carte pilote (à gauche) et ce qui sort de mon mosfet piloté par le RP2040 (à droite) dans le schéma c'est le "S" encerclé



Pour activer le PWM sur le pin GP voici les commandes micropython utilisées

from machine import Pin, PWM
pwm0 = PWM(Pin(0), freq=107000, duty_u16=16384) #32768

La valeur 16384 était celle qui permettait de se rapprocher au plus des Min Max d'entrée du condensateur de la carte pilote

Comme je l'avais dit, les Max et Min sont inversés en polarité et j'ai essayé la cellule câblée en normal et en inverse et ....... çà fonctionne pareil

Mais cette solution qui démontre que l'on peut piloter une cellule de brumisateur avec un microcontrôleur sans carte externe (pourquoi ne trouve-t-on aucun schéma sur le net...), n'est certainement pas la plus optimale, l'idéale serait de faire une belle sinusoïde avec une cascade de filtre passe-bas (je n'ai pas les compétences)

Reste le problème d'arriver à trouver de la self élévatrice       

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voila le schéma fonctionnel que j'ai testé avec pour l'instant la partie condensateur/résistance/mosfet/boost inductor venant de la carte en ayant isolé son signal pour substituer celui venant de mon RP2040



je donnerais d'autres détails plus tard car en plus j'ai réussi à piloter la carte avec la sortie PWM en direct (S1 sur S2) de mon RP2040 mais avant il fut que tout soit clair...

[papyblue]

Bonjour,
Le condensateur n'a pas pour but d'obtenir un sinus. Il s'agit d'un filtre passe haut (et non passe bas) qui n'a pas (ou très peu) d'influence à la fréquence utilisée mais qui protège le mosfet de sortie en le bloquant si la fréquence du signal est insuffisante car dans ce cas l'impédance du transfo sera trop base. L'auteur de la vidéo parle lui du cas d'un plantage du logiciel qui pourrait (en absence du condensateur) rendre le mosfet passant de manière permanente.

[statis]

Bonjour papyblue,

J'ai ouvert un sujet dédié sur l'utilisation d'un filtre passe haut pour transformer un signal

https://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=1674.msg11303#new

Je ne voulais pas mélanger un montage qui fonctionne avec une utilisation de condensateur mal décrite mais justifiée par les mesures, c'est un autre sujet...
Et non désolé l'auteur de la vidéo a donné une explication non valide du rôle du condensateur qui je répète, aux mesures montre bien qu'il y a transformation d'un signal carré unipolaire en bipolaire (il n'a jamais été question de sinus ou de triangle dans ce sujet)...

[statis]

Le Mosfet S2 (S12302 pour le datasheet) a un VGS qui semblait permettre d'accepter la tension de sortie PWM du RP2040 et c'est vérifié par la pratique car çà fonctionne



Avec en S1 le signal suivant



Ainsi qu'en S2 (sans ce signal bipolaire le boost inductor serait sans effet)



Pour éviter toute discussion le signal S2 est le même sans être raccordé au Mosfet

Et je vais considérer le sujet clos puisque je vais pouvoir réaliser mon montage (le problème du boost inductor sera solvable) sans donner plus d'informations comme partout sur internet alors que l'on devrait aller au bout des choses et ne pas croire n'importe quoi

[statis]

petit rajout...
en me basant sur la taille

et en faisant une erreur de commande j'ai pris une 25/800 microhenry (rapport 30 au lieu de 6 d'après la vidéo)
ayant reçu aussi l'inductmètre j'ai d'abord vérifié s'il fonctionnait bien avec la 25/800
pour ensuite mesurer celle sur ma carte d'usine
et j'ai les mêmes valeurs...
Si çà fonctionne quand j'aurais fais mes tests il ne pourra être question d'élévation de tension mais d'autre chose et le pseudo rétro-ingénieur ferait mieux d'aller traire des vaches
Si je crame le piezo alors je serais face à un mystère...

[loulou31]

Bonjour,

Attention le rapport du nombre de spires ou rapport de tension d'un transformateur n'est pas egal au rapport des inductances! Le rapport des inductances est le carré du nombre des spires ou du rapport de transformation. Donc pour un rapport de 30 sur les inductances ça fait a peu pres 6 sur le rapport de tension.


Jean-Louis

[statis]

Bonjour,

Attention le rapport du nombre de spires ou rapport de tension d'un transformateur n'est pas egal au rapport des inductances! Le rapport des inductances est le carré du nombre des spires ou du rapport de transformation. Donc pour un rapport de 30 sur les inductances ça fait a peu pres 6 sur le rapport de tension.


Jean-Louis

Merci Jean-Louis

Donc si j'ai bien compris ne me trompant j'ai commandé la bonne pièce 25/800 microhenry pour une élévation de x6 en tension.
Par contre je n'ai pas compris la formule qui permet en ne connaissant que les inductances de connaître le rapport d'élévation...

[loulou31]

Bonjour,

Le rapport de transformation c'est la racine carrée du rapport des C'est approximatif car ca depend de la facon dont sont faits les enroulements et surtout du couplage avec le noyau

Jean-Louis

[statis]

Bonjour Jean-Louis

Merci pour la réponse

Effectivement, la racine carré du rapport d'inductance étant de de 5,47 on est vraiment dans du très approximatif. Dans sa vidéo l'auteur ne donne que le nombre de spires et la section de fil, dans une autre pilotant 4 cellules il précise la longueur aussi mais pas le diamètre du noyau.

Heureusement qu'il y a les vidéos d'électro-bidouilleur pour relever le niveau d'internet...

Je mettrais le schéma avec les valeurs d'inductance qu'une fois testé en platine d'essai avec de l'avertissement car il y a un point de sécurité qui ne me plait pas du tout.

[statis]

Voilà le montage final testé



Le rendement est peut-être un peu plus faible que le module d'usine mais cela fonctionne (tombé en fonctionnement comme dirait x d'un autre forum)

ATTENTION !!!

Sur l'emballage du module d'usine ils préviennent de ne pas utiliser le produit sans cellule raccordée, d'accord mais...
Lors des tests j'ai le mosfet qui a tellement chauffé qu'il s'est complètement dessoudé (en plus de ne pas avoir supporté) et la cause était une mauvaise soudure (les chinois ne sont pas très forts sur ce point) sur la cellule. Un élément chaud qui se balade peut provoquer un court-circuit compensé "normalement" par les sécurités de l'alimentation mais qui pourrait être catastrophique avec une batterie à proximité qui est source d'énergie.
Il faut donc s'assurer que les soudures puissent tenir en cas d'échauffement excessif ou mettre en place un capteur de température pour vraiment sécuriser...

petit oubli :
si on se base sur les photos du boost inductor en réel 1 et 3 sont inversés, sans inductmètre il est possible d'inverser les bobines...