Remplacer l'alternateur par un circuit numérique

ASL,

je n'arrive pas à comprendre comment tu fait pour décaler les phases de 120°.
Peux-tu détailler un peu cette partie stp?

Merci

Kena

Bonjour René,

Oups ! Je viens de voir à l'instant que je ne t'ai pas répondu.
J'en suis sincèrement désolé.
Ca fait 10 jours déjà et en plus, vu le très faible nombre de messages postés en ce moment, j'aurai pu/du réagir beaucoup plus vite.

Pour ta question, je vais préparer bien sûr la réponse mais avec (encore   ) un petit délai car l'explication est purement dans les détails électronique et pour que se soit condensé et compréhensible il me faut... si possible, bien l'expliquer.

@++

Bonjour René,

Alors voilà l'explication de la manière dont j'ai procédé pour faire ce déphasage de 120°.

Avoir bien sûr avoir le schéma sous les yeux : Commande triphasé v1.0.pdf

Et tu vas voir que ce n'est vraiment pas très compliqué, voire même très simple.
Je reprends la signature de Jean-Claude qui doit être toujours présente à l'esprit de tout concepteur : "Face à un problème complexe, il convient de commencer l’approche analytique par la solution la plus simple"    

La règle générale est que dès qu'un circuit est un peu complexe, et c'est le cas ici, on commence toujours par la fin.
Je veux dire par là qu'on trace d'abord les signaux que l'on veut obtenir, puis en remontant en quelque sorte, nous déterminons et élaborons les différents signaux nécessaires permettant d'arriver au résultat final.

Appliquons.
Que voulons en sortie ?
Des signaux triphasés de ce style :

Donc les signaux à obtenir :


On s'aperçoit tout de suite que pour chaque période il y a six commutations à effectuer :


Étant donné que de toute façon, l'ensemble sera géré par une horloge, cela implique que cette horloge devra donc avoir une fréquence six fois plus grande que notre signal de sortie.

J'ai utilisé notre 555 préféré.
Les créneaux passe dans un compteur décimal/diviseur à 10 sorties, un CD4017 qui, à chaque coup d'horloge (du 555) s'incrémente. Chaque sortie passe, les unes après les autres et dans l'ordre, à l'état haut.

J'ai nommé les sorties A, B, ... E et F pour les six premières et G la septième qui réinitialisera le compteur (c'est la sortie A qui se retrouvera à ce moment à l'état 1 - début de la période suivante) :


Une période correspond donc à 6 clocks du 555.

Chronos des sorties du CD4017 (U2) :

La G étant envoyée sur l'entrée MR, cela réinitialise immédiatement le compteur et c'est A qui se retrouve à l'état 1 et ainsi de suite...

C'est donc avec ces 6 signaux (A, B, C, D, E et F) qu'il va nous falloir commuter la sortie pour obtenir nos signaux triphasés :

On voit, pour la Phase 1 par exemple, que c'est le signal A qui le met à 1 et le signal D qui le rabaisse. Pour la mise à 1 des signaux des trois phases j'ai utilisé le front montant du signal qui attaque respectivement une bascule D (U6:A, U6:B, U8:A). Pour la remise à 0 (par le signal D pour la phase 1), j'ai préféré utiliser le reset de la bascule car sinon cela aurait impliqué un circuit supplémentaire OU pour "mixer" les signaux A et D (pour phase 1 par exemple).

Nous avons maintenant nos trois phases en sortie respectivement des bascules U6:A et U6:B et U8:A.

Reste à générer le break time avec une sélection du nombre d'impulsions.

Là aussi pas de difficultés particulières.
C'est encore un CD4017 (à noter qu'on peut les remplacer si besoin par un CD4022) qui compte les impulsions. Il est piloté par la sortie G de U2.
Je précise que G est le signal de fin de période, donc d'un créneau.

Le dip-swich (SW2) permet de sélectionner le nombre d'impulsions désirés dans le train.
Arrivé à à ce nombre la bascule U3:B bascule, et nous avons donc en sortie un niveau 1 pendant x créneaux puis un niveau 0 (break time) toujours pendant la durée du même nombre de créneaux, et ainsi de suite.

Dès arrivé au nombre de créneaux désiré le signal en sortie du dip-swich bascule en effet U3:B mais aussi réinitialise le compteur U4 pour redémarrer un nouveau train.

Pour sélectionner soit un nombre de créneaux pairs ou impairs cela est réalisé par la bascule U3:A.
Suivant la position de l'inverseur SW1, soit U3:A bascule à chaque période (division par 2 donc) ce qui nous donnera un nombre de créneaux pairs, soit U3:B sera réinitialisée à chaque fin de train ce qui nous donnera en sortie toujours un nombre impair.

Dernier petit détail : la présence de la porte U7:C.
Commandé par le signal de validation des créneaux U3:B, elle ne laisse passer le signal Phase 1 que lorsque le train est actif (niveau 1 sur sa pin 8) et le bloque lorsque nous sommes en break-time (niveau 0 sur sa pin 8).

Sans cette porte, lorsque nous arrivons au dernier créneau du train, le signal G va être envoyé vers U4, mais va aussi déclencher la bascule de la Phase 1 U6:A.
Et avec les différents temps de propagation des circuits, U6:A sera déclenché avant que le signal break time de U3:B vienne bloquer l'ensemble.
Ce qui ferait que sans cette porte U7:C, la phase 1 aurait toujours un créneau de plus dans son train.

Voilà... J'espère avoir été assez clair...

Sinon, tant pis... Je recommence

@++

Bonjour ASL,

Merci beaucoup pour ton explication. Elle est vraiment très claire et la logique de résonnement m'a bien aidé.
J'ai bien compris le déphasage grâce aux schemas par contre un peu moins pour le nombre d'impulsions.

Cependant, j'avoue que je n'ais pas l'esprit très clair se soir.
Je vais imprimer le "Commande triphasé v1.0.pdf " demain et essayer de trouver du temps ce weekend pour plancher dessus avec tes explications.

C'est vraiment super. Merci encore.

@+

Bonjour René,

Hé bien j'en suis content. Merci.

Pour le nombre d'impulsions c'est tout aussi simple.


C'est U2 qui génère les périodes, disons qu'à chaque fin de période du créneau, une impulsion (très très courte) apparaît sur Q6 (5).
Cette impulsion, je continue à l'appeler : G.

On commence par un nombre pair donc SW1 est sur PAIR, la masse est appliquée sur l'entrée R(eset) de U3:A.
Cette bascule D fonctionne en diviseur par deux.

Si bien que la sortie Q de U3:A passera à 1 toutes les deux périodes (deux créneaux).
De ce fait U4 comptera toujours un nombre pair de créneaux.

Supposons que sur SW2 nous ayons sélectionné 4 créneaux (Q2 de U4), cette sortie passera à 1 lorsque 2 impulsions (positives) auront été appliquées à son entrée CLK.
Et comme U3:A a déjà divisé par deux, cette sortie de SW2 passera à 1 lorsque 4 signaux G en tout auront été générés, soit 4 créneaux.

La sortie de SW2 est appliquée aussi sur le MR de U4 si bien que U4 sera réinitialisé immédiatement à ce moment, et c'est la sortie Q0 de U4 qui passera à 1.
La sortie de SW2 est de ce fait aussi un très très court signal.

Nous avons donc ce court signal tous les 4 créneaux.
Et ce signal est envoyé sur une bascule D (U3:B) montée en diviseur par deux.
Si bien qu'à la sortie de U3:B nous aurons des créneaux d'une durée égale à 8 créneaux (état haut = 4 créneaux, état bas = 4 créneaux).
Ce signal est le signal break time.
A 1 : on laisse passer les créneaux phases et à 0 : rien, c'est le break time proprement dit.

Pour un nombre impair de créneaux... même logique.
Je ne vais pas dans le détail car je te laisse éventuellement le soin de prendre une feuille petits carreaux par exemple, et de tracer les chronos

Et tu vas te rendre compte qu'en PAIR, à chaque fin de train (dans notre exemple 4 créneaux) la sortie de U3:A est toujours à l'état 1. Le train suivant commence donc toujours avec Q de U3:A à 1.
Et ça tombe bien car il nous faut, pour avoir un front positif (horloge) sur CLK de U4, deux signaux G soit deux créneaux, chiffre pair.

Si, au début d'un train, la sortie Q de U3:A est à 0, le nombre de créneaux sera impair.
C'est pour cette raison que si SW1 est sur IMPAIR, on remet la bascule à 0 par le signal de réinitialisation (SW2) à chaque fin de train, pour le train suivant afin que tous les trains restent impairs.

Ce qui veut dire que je n'ai pas conçu un système à 100% exact
Car à chaque mise sous tension, le système démarre avec toujours Q de U3:A à 0, donc le premier train de créneaux est obligatoirement toujours d'un nombre impair même si SW1 est positionné sur PAIR.
Ce qui veut dire que dans notre exemple, avec SW1 positionné sur PAIR et SW2 positionné sur x3-x4 par exemple, le premier train sera de 3 créneaux et les suivants, normal, de 4.
Bon, vous n'allez pas trop m'en vouloir, du moins je l'espère  
D'abord parce que ce n'est QUE le premier train d'impulsions, donc pas trop grave en fait, et puis cela aurait nécessité l'ajout d'autres composants et je n'ai pas trouvé cela très utile.
C'est donc volontaire de ma part...
En dehors du fait qu'on ne peut pour ainsi dire ne s'en rendre compte qu'en théorie, car à l'oscillo... bonjour pour ne choper uniquement que le premier train au démarrage    

@++

Bonjour ASL,

Que dire .... Encore Merci !!!

Je n'ai rien fait ce weekend. Par contre j'ai imprimer le schéma à l'instant.

Merci