Mini-Projet EON de puissance et automatique : mesure de courant

Résumé du document

Ce mini-projet a pour but de développer une carte purement électronique (aucune programmation informatique) en mettant en oeuvre des connaissances relevant à la fois du domaine de l'électronique de puissance et de l'automatique.
Après avoir choisi le sujet, nous aurons donc à passer à travers différentes phases. Choix du schéma devant théoriquement réaliser le système désiré, choix des composants, détermination de leurs dimensionnements, tests de chaque fonction, réajustements et test finaux.

Notre choix s'est porté sur le sujet intitulé « mesure de courant ». Le système de mesure de courant est fréquemment utilisé dans des applications de contrôles (acquisition et traitement numérique du courant). L'objectif est de mesurer le courant d'un circuit en l'isolant par un optocoupleur afin d'éviter tout risque matériel et sans déformation du signal d'entrée.

Les données de départ concernent certaines spécifications électriques telles que :
- 30V à 300v AC ou DC
- Courant maximum de 1 A
- Fréquence maximum de 5KHz
- Mesures réalisées par une résistance Shunt 0,1 Ω (raison de coûts)
- Utilisation d'un transformateur d'impulsion PT4

Extraits

[...] En effet sur la partie montant du signal carré le condensateur se charge et donne donc la phase ascendante du signal sinusoïdal. La décharge du condensateur nous donne évidemment la partie descendante. A la sortie du filtre RC nous avons donc bien reconstitué notre signal d'entrée à mesurer. Nous observons que l'optocoupleur nous donne un résultat brouillé. Il est cependant clairement visible que le résultat attendu est obtenu. Remarque : le signal de sortie est en opposition de phase avec le signal d'entrée. [...]

[...] L'un des récepteurs fournit un courant qui est comparé au courant de référence à transmettre. L'autre récepteur se trouve du côté à isoler. Ceci permet donc bien de reproduire un courant précis (à travers une isolation galvanique) L'idéal aurait été de retrouver exactement le même signal en sortie de l'optocoupleur. Nous remarquons cependant un retard de conduction qui donne un résultat moins propre que souhaité. Le choix de l'optocoupleur n'est donc pas optimum car il nous a forcés à travailler sur des fréquences plus basses Sortie du dispositif A la sortie de l'optocoupleur, nous passons par un filtre RC. [...]

[...] Rapport d'étonnement Ce mini-projet a été l'occasion de vulgariser des notions vues en cours qui pouvaient paraître très floues en théorie mai que l'on a vu se concrétiser. Nous devons sur ce point remercier l'encadrant qui nous a largement éclairés sur toutes nos interrogations techniques. Nous avons également appris à bien séparer chaque fonction de notre circuit et à savoir les tester une à une afin de valider étape par étape par étape notre mini- projet. Si un point négatif devait être relevé et amélioré ; il consisterait au changement de l'optocoupleur afin de pouvoir travailler à des fréquences plus élevées. [...]

[...] Ceci permettra de fixer un rapport cyclique voulu. Les résistances R1et R2 sont dimensionnées pour permettre la décharge complète des condensateurs C1 et C2. Enfin, il est à noter que la masse que l'on observe en haut du montage n'est présente que pas souci de simulation sous Microcap. En réalité, ce point est relié au 0V créé Etage amplificateur Nous choisissons un amplificateur classique pour amplifier le courant que nous souhaitons mesurer. Par comparaison des échelles nous observons une amplification de facteur 10 (Vs=10Ve) Modulateur de régulation de largeur d'impulsion (P.W.M.) Je te laisse expliquer ϑ 1 Optocupleur L'optocoupleur permet de séparer réellement le courant du reste du montage puisque le principe est de faire passer l'information courant dans l'air par intermédiaire de deux photodiodes. [...]

[...] Après avoir choisi le sujet, nous aurons donc à passer à travers différentes phases. Choix du schéma devant théoriquement réaliser le système désiré, choix des composants, détermination de leurs dimensionnements, tests de chaque fonction, réajustements et test finaux Choix du sujet Notre choix du sujet s'est porté sur le sujet intitulé mesure de courant Le système de mesure de courant est fréquemment utilisé dans des applications de contrôles (acquisition et traitement numérique du courant). L'objectif est de mesurer le courant d'un circuit en l'isolant par un optocoupleur afin d'éviter tout risque matériel et sans déformation du signal d'entrée. [...]