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 Calcul circuit RC

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Topierre



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MessageSujet: Calcul circuit RC   Jeu 28 Juin 2012 - 13:37

Bonjour à tous,

Je suis en BTS électrotechnique par alternance et voici mon probleme.
Je visualise la tension de sortie d'un circuit RC avec les données suivantes.
Tps de charge 10ms
Tps de décharge 4ms
Vmin=2.26V
Vmax=3.2V
Vrms=2.95V

Je cherche à retrouver la valeur efficace du signal (Vrms) par le calcul, est ce possible avec ces données.
J'ai fait plusieurs recherche sur internet mais je ne tombe que sur des circuit RLC.

Merci d'avance
Cordialement

Topierre
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Le Loup Blanc
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Jeu 28 Juin 2012 - 21:18

Bonjour

Tout d'abiord, il serait utile que tu te présentes, conformément à la charte du forum.


Par ailleurs, ton exposé n'est pas trés explicite ..
- que sont Vmin, Vmax, Vrms ..... ??
- Qu'appelles-tu temps ce charge ou de décharge ??

Un petit schéma électrique serait intéressant pour positionner ton circuit RC, tes points de mesure (aux bornes de C ou de RC ?) , tes points d'injection, .....
Commence donc par faire un petit schéma , et ce sera beaucoup plus simple .....

Cordialement



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Topierre



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Ven 29 Juin 2012 - 10:03

Bonjour,

Désoler pour ne pas m'être présenté avant.

Voici l'intégralité de mes essais:

Mon but: Elaborer une relation %PMW/Tension pour une carte de régulation d'une pompe à chaleur

Avec un GBF je simule un signal de 5V fréquence 75Hz (rapport cyclique évoluant) qui simule une sortie de la carte.
Je souhaite le visualiser sur mon logiciel de contrôle "Labview"
Je revoye donc ce signal vers une entrée sonde de la carte qui est libre.
Mais celle ci ne peut acquerir un signal supérieur à 3,3V.

J'ai donc réaliser un pont diviseur avec les valeur suivante:

R1=1.2KOhms
R2=2.2KOhms

J'ai donc désormais un PWM 3,3V
Mais mon entré sonde doit récupérer un valeur efficace de ce signal.

J'ai donc implanté un circuit RC à la suite de mon pont diviseur:

2 résistance de 10KOhms en série suivie d'un condensateur C1 de 0.22 micro Farad.

Voici le montage pièce jointe avec une partie du Hard de la carte de régulation (3,3V venant de la carte, R5=10KOhms, R6=15KOhms, C2=C1).

Le relevé oscilloscope se retrouve en P1 (plus voir pièce jointe[b]
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Topierre



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Ven 29 Juin 2012 - 10:07

https://i42.servimg.com/u/f42/17/62/22/57/test_p13.jpg[b]
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Topierre



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Ven 29 Juin 2012 - 10:08

https://i42.servimg.com/u/f42/17/62/22/57/test_p13.jpg
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Topierre



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Ven 29 Juin 2012 - 10:09

Désoler l'image est vraiment pas terible
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Topierre



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Ven 29 Juin 2012 - 10:12

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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Ven 29 Juin 2012 - 12:09

Bonjour

Pourquoi dessiner un circuit tortueux ..... pour moi "dessin tortueux" = "esprit tortueux" ....

Avec un GBF je simule un signal de 5V fréquence 75Hz (rapport cyclique évoluant) qui simule une sortie de la carte.
Je suppose 0-5V. (jamais de valeur négative)

Tu as une sonde de tension d'entrée 0 - 3,3 volts(max) ==> Est-ce bien certain ?

1) T'est t'u posé la question à quoi servent ;
- cette tension de polarisation à 3,3 V avec une impédance de source de 10 KOhms
- ce RC 0,22F-15KOhmhs

2) Que penses-tu de cette entrée de sonde du point de vue impédance ?
- en DC
- à 75 Hz ?

3) Comment justifie-tu ton choix de R3R4 et C1 ..... car celà me semble un peu comme "joué au 421..."

Quid de ton impédance de source de la génération ?
- avec ton GENE BF ... ? ( 50 Ohms ? )
- avec ton vrai circuit ....
Car peut-être ne faut-il pas la négliger dans ton schéma ..

Pour poser ton problème correctement, il faudrait savoir aussi :
- A régime stable du rapport cyclique, quelle résiduelle d'ondulation tolères-tu sur l'entrée de mesure
- A changement brusque du rapport cuyclique, quel temps de réponse tolères-tu sur l'entrée de mesure ......
Car il est bien évident qu'avec des composants RC seuls, tu ne peux pas avoir une conversion rapport-cyclique/tension parfaite ( en terme de linéarité, et en terme de qualité de tension ).... Ce ne peut-être qu'un compromis ....

J'espère que mes questions 1, 2 ,3 pourront te mettre sur la voie .
essaie d'y répondre de façon succinte ..


PS : tu parles de relevbé oscilloscopique ... il serait intéressant que tu le joignes .... car il doit permettre de confirmer certains PB ..
L'idéal serait ( pour un régime cyclique, par exemple 75%)
- 1 relevé oscilloscopique sonde branchée
- 1 relevé oscilloscopique sonde débranchée

Cordialement

PS voilà un schéma plus clair ... est-il correct ..
Essaie ce le simplifier pour mieux comprendre .. Réquiv, Géné Equiv, ..)


https://i48.servimg.com/u/f48/13/38/33/53/forum_12.jpg



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 11:20

Bonjour,

Oui je suis cerner je complique souvent la chose je sais Smile

1) Les caractéristiques de l'entrée de la carte sont prévues pour des sondes CTN10K et 50K (sondes de température).
Mais ce sont les seuls entrées disponibles je ferait donc par la suite une relation température/tension.
Car je les ai déja étudié.

Exemple sondes 10K:

U1 (tension aux bornes de l'entrée J...) = [R3/(R3+R1)]*U
U étant égal à 3.3.V
R3 caractéristique ohmique fonction de la température d'après un tableau de valeur
R1 constante de 15KOhms

Pour les sondes CTN 10K nous étudierons des variations de température comprises entre
-30°C et 100°C. (valeurs nettement supérieurs aux extrémités de fonctionnement afin de pouvoir simuler des défauts)

.Pour une température de -30°C
R3=176.682K Ohms
U1=[176.682/(176.682+15)]*3.3=3V

.Pour une température de 100°C
R3=0.678K Ohms
U1=[0.678/(0.678+15)]*3.3=0.15V


2)Impédance de l'entrée sonde:
Zeq= Zr+Zc=25000+10000j
|Zeq|=27000 Ohms

Loin d'être négligeble et influe sur ma sortie tension de sortie je m'en suis appercu.

3)La résistance interne de mon GBF est bien de 50 Ohms donc négligeable
Mon condensateur C1 m'est imposer, je n'en ai pas d'autre Sad
Les valeurs de R3 et R4 ont été trouver de la manière suivante:(certes pas très conventionnel)

Sans le pont diviseur, j'ai remplacer R3 et R4 par un potentiomètre.
Je devais vérifié l'équation suivantes: Us (aux bornes du condensateur C1)=0.05PWM
Je suis parvenu à une valeur de résistance de 19,8KOhms.

Concernant le temps de réponse je ne pense pas avoir de containtes, le résiduel d'ondulation ... je n'en ai pas la moidre idée Sad désoler.

Je vous remercie pour le temps que vous me consacrer, je tente de mettre en ligne mes relevé oscilloscopique au plus vite.

Cordialement

Topierre
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 12:50

Bonjour

a) tu n'as pas répondu à mes questions 1 et 2 , ... c'est quand même important de te les poser pour ton projet ...


b) tu m'explique longuement le fonctionnement de cette entrée avec une sonde CTN ....
mais si tu avais fait un petit schéma, tu te serais aperçu que ton nexplication n'est pas compréhensible, car tu as appelé R1 la résistance de polar de la carte ......( mentionnée R6 sur tes infos précédzentes ) .....
Toujours faire un pretit schéma adamppté à l'explication .......

c) il faut en déduitre, et c'était le cas de mes questions, que cette caetye est conçue pour une entrée par sonde CTN ........
et pas du tout pour recevoir une tension 0 à 3,3 volts .....
Ou alors,n il faudrait que ce soit une tension à TRES BASSE IMPEDANCE de façon à rendre négligeable lm'actio de ta polar ......

Celà rend complexe ta carte d'adaptation ... et en tout cas, pas avec une capa imposée de 0,22µF .. c'est un peu du grand n'importe quoi .......sauf une bidouille ..qui, j'espère ne sera jamais opérationnelle .....

d) Mon schéma est-il conforme à ce que tu nous a exposé ..???

e) Il te reste à le réduire , ... de façon à obtenir un schéma plus simple, strictement identique électriqsuement ......
et tu comprendras vite que ce que tru veux réalisef avec cette capa de 0,22µF desrinée à intégrer le ration du 75 Hz est totalement imossible ( ne serait-ce qu'un simple pb de constnte de temps ....

J'attends donc ton schéma équivalent simplifié ....

Cordialement



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 13:49

sans l'entrée sonde



avec l'entrée sonde

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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 13:56

RE

Et tu penses que ta carte va apprécier ......???? que va-telle interpréter ????

Cet essai de mesure devrait mentionner le ratio de ton 75 Hz , (je penses vers 60 % ici )
et faire un essai ;
- vers 0 %
- à 50 %
- vers 100%

Cordialement

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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 14:12

Je suis ici à 60%

Désoler pour la dénomination de mes résistances j'ai fait un copier coller d'un morceau de mon étude sans le schémas je m'en escuze.
Sous Labview avec se montage ma lecture de température ne fait que d'osciller (car ma tension de sortie n'est pas continue)

C'est pourquoi je recherche une solution mathématique de la valeur efficace de cette tension.
Afin de réalisé une équation PWM(0-3,3V)/Ueff

Votre schémas est bien celui que j'ai réaliser sous SEE en plus clair...

Cordialement

Topierre

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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 14:15

Mon GBF à un Duty compris entre 20 et 80%, je ne sais pas pourquoi mais cela bride donc mes essais Sad
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 14:20

Je suis à 70% pardon
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 14:38

Le probleme de ma constante de temps ne peut pas être pallier par le calcul de l'intégrale de mon signal de 0 à t=1/F
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Lun 2 Juil 2012 - 15:29

Re

Sous Labview avec se montage ma lecture de température ne fait que d'osciller (car ma tension de sortie n'est pas continue)

C'esr évident ......et c'était prévisible ...

Fais donc le schéma équivallent ( simplificaton des R ) et tu y verras plus clair ......

Etr puis, ici, tu travailles avec u n géné de 50 Ohms. qu'en est-il de ta braie source .... as-tu son schéma de sortie ......

En tout cas, je peux te dire que tu est dans une impasse totale ... surtout avec C1=0,22µF ....

Ton pb de conversion/couplage ne peut pas se limiter à de simples composants passifs .....


Cordialement

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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mar 3 Juil 2012 - 10:20

R Géné + R1 = 1250Ohms
Req= 1250 + [R2*(R3+R4)/R2+R3+R4]= 3232 Ohms

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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mar 3 Juil 2012 - 11:37

Bonjour

NON, je ne suis pas d'accord avec ce résultat ...
Quelle est l'impédance de source vu des bornes de C1 ( sonde débranchée ) ...
Quelle est la tension de source vue des bornes de C1 (sonde débranchée ) ...

Je te proposes



Qu'en penses-tu ?

Cordialement

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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mar 3 Juil 2012 - 13:20

Je viens de mesurer à l'Ohm mètre j'ai 20170 Ohms (à cause de la plage d'erreur des résistance)
Mais je ni parviens pas par le calcul Sad

Tension aux bornes de C1 pour un rapport cyclique de 70%
UC1=2.25V
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mar 3 Juil 2012 - 18:52

Re

Vu de C1 ( sonde débranchée)

Ze = ( R4+ R3 ) + Equ R2//(R1+Rgéné)
Ze = R4 + R3 + ( R2 x (R1+Rgéné))/ ( R2 + R1 + Rgéné)

et Géné = 5 volts x R2/(R1+R2) = 3,3 V


PS : une mesure de UC1 ne veut rien dire, car ce n'est pas une tension continue ...... et de toutes façons, tu ne sais pas comment réagit la sonde à cette ondulation .....MIN/MAX


De toutes façonsd, tu as 2 pb à résoudre :

- Une impédance de source de 20K , donc bien trop grande par rapport à R6 ....

Il faudrait voir de combie tu pourras charger ta source .....
Il te faudrazit essayer vers 2 K, c'estr à dire 10 fois moins pour tes 3 résistances .....

Puis, mettre un RC adéquyat avec ces 2 K ......
Par ex , C = 10 µF ......
Tu auras RC voisin de 2000 x 10 10-6 = 20 10-3 = 20 ms

Avec F=75 Hz , tu as T= 13,3 ms
Tu devrais commencer à réduire fortement les diff min/max , et T=20ms pour une régul de chauffage, celà doit être supportable ......

Tub devrais faire un relevé au scope pour 1/10, 50%, 9/10 de rapport cyclique avec ces 10%F et Ze voisin de 2 K ..

Ici, R5C5 est totalement négligeable ..... devant Ze C1 ..donc celà silplifie tes calculs .
Tu auras cependant une non linéarité entte le rapport cyclique et la tension mesur&ée pazr la sonde,, dur à l'influence de la polarisation R6

Cordialement


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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mer 4 Juil 2012 - 10:42

Je te remercie pour le détail du calcul.

J'ai réaliser le montage que tu ma proposer, j'ai maintenant une oscillation bien moindre mais des harmoniques très prononcer
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mer 4 Juil 2012 - 10:49

Req=2800 Ohms maintenant
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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mer 4 Juil 2012 - 11:05



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MessageSujet: Re: Calcul circuit RC   Mer 4 Juil 2012 - 11:12

Cependant pour calculer la valeur efficace de mon signal il me faut la valeur de tau.
Puis je prendre pour valeur de tau 1/5 de mon temps de charge condensateur.
Car j'ai cru comprendre que 5tau était égal à la charge total du condensateur.
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