Projet électronique : Contrôle de puissance d’une charge par une tension

Projet électronique Contrôle de puissance d’une charge par une tension

Introduction du projet :

Le circuit permet de contrôler l’intensité du courant (puissance) d’une charge quelconque par une tension à l’entrée du circuit. Le courant à la borne de la charge est proportionnel à la tension d’entrée.

Le circuit fonctionne dans le régime AC ou DC avec une bande passante large (10MHz) et une large plage de linéarité.

Exemples d’application :

  • Contrôle numérique/analogique de la puissance d’un émetteur IR
  • Contrôle numérique/analogique de la luminosité d’une LED
  • Mesure de l’impédance électrique (circuit préleveur du courant)

Fonctionnement :

La figure ci-dessus illustre le schéma électrique du circuit prélèvement et control du courant implémenté pour le contrôle de la luminosité d’une LED. L’amplificateur opérationnel s’alimente par VS (tension symétrique) . Pour l’amplificateur choisi dans ce circuit, la tension d’alimentation doit être inférieur 12Vdc, de type faible bruit et faible consommation avec une grande bande passante.

La tension de commande Vc est réglable par le potentiomètre (ou par le DAC du microcontrôleur) de forme d’onde, DC, Sinc, cos, carré,…C’est cette tension Vc qui détermine l’intensité du courant débité par la charge (LED) ainsi que sa bande de fréquence utile, selon l’équation (simplifiée) :

i(t)  = Vc(t) /R2,   imax = Vcmax/R2

i(t) le courant au borne de la charge (si on suppose que beta du transistor est très grand).

Le potentiomètre RV1 permet de régler la tension de

contrôle (ou le courant au borne de la charge). La limitation de la tension maximale est définie par rapport au courant maximale supporté par le transistor.

Le courant prélevé à la borne de la diode est proportionnel à la tension de commande dans la limite physique du circuit (courant maximal supporté par le transistor de rétroaction).

 Caractéristiques du transistor 2N 697

Projet électronique Contrôle de puissance d’une charge par une tension transistor

La puissance du transistor égale à 600mW, le courant maximal à 12V égale à 06/12 = 50mA.

Caractéristiques de l’amplificateur AD8002A :

Projet électronique Contrôle de puissance d’une charge par une tension amplificateur AD8002AN

La bande passante du circuit est limitée par la vitesse de balaye de l’amplificateur (Slew Rate) &  la fréquence de la transition du transistor.

Réglage du courant :

Projet électronique Contrôle de puissance d’une charge par une tension simulation 1

La tension Vc est fixée à 5V (sortie équivalente d’un DAC du micro). On règle le potentiomètre de telle manière à avoir V- = R2.I. Avec I le courant qu’on  veut calibré. L’écart entre la  sortie V- et V+ due à l’offset de l’amplificateur.

Vc2 = R2.I => I=0.367/20 =0,01835 =18mA

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