Commande pour moteur DC 100A

BI BE BU VA BSc en Technique automobile
Commande pour moteur DC 100A
Mécatronique de véhicule / Jean-François Urwyler
Experts: Marc Werner, Christian Bach
Une commande, appelé aussi pont en H, est une structure électronique servant à changer la polarité aux
bornes d’un moteur DC. Cette commande est composé généralement de quatre éléments de commuta­
tion disposés en forme de H. Elles sont nombreuses dans un véhicule. On les utilise p.ex. pour les lèves
glaces, pour la fermeture/ouverture des portes, pour le réglages des sièges etc. Ces commandes permet­
tent d’avoir une vitesse de rotation constante du moteur.
Alessandro Kaufmann
But
La commande à développer doit
permettre en plus une régulation
de la vitesse de rotation du mo­
teur et admettre aussi le transfert
d’un courant de 100 A à une ten­
sion nominale de 48 V. Le but est
d’avoir une solution simple donc
économique, et aussi comme
soutient didactique.
Cette commande est constituée
d’une partie de traitement et de
génération des signaux et d’une
partie de puissance. La partie
de traitement des signaux lit les
valeurs de consigne comme la
vitesse/direction de rotation et la
limitation du courant souhaitée.
Selon les valeurs d’entrée un si­
gnal PWM (Pulse Width Modula­
tion) avec un Duty Cycle variable
sera généré pour la commande
des éléments de puissance.
Déroulement
Pour les éléments de puissance le
choix est tombé sur des MOSFET.
Les MOSFET, par rapport aux
transistors bipolaires sont com­
mandées en tension et non en in­
tensité. Mon idée de départ était
d’utiliser que 4 MOSFET, 2 pour
chaque côté du pont. Moins de
pattes, moins de contact moins
d’ennuis potentiels. Pour avoir
des températures de fonctionne­
ment faibles et une commutation
rapide du MOSFET, une structure
avec plusieurs dispositifs de com­
mutation en parallèle se rend né­
cessaire.
Schéma de principe
50
ti.bfh.ch
La
commande
directe
par
µProcesseur des MOSFET de
puissance n’est pas possible. Un
intermédiaire entre ces éléments
est nécessaire. Dans le commer­
ce on trouve des drivers qui per­
mettent ces opérations.
Des manœuvres pour éviter des
courts-circuits (lorsqu’un dispo­
sitif de la partie haute et un de la
partie basse sont enclenchés en
même temps) doivent être prises.
Résultats
Le prototype est fonctionnel. Des
améliorations pour ce qui concer­
ne les dimensions et la structure
sont encore à étudier.