Projets:Perso:2013:Commande de charges inductives par Triac
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Motivation
La motivation de ce projet est de réparer une scie sauteuse Metabo décédée prématurément il y a très longtemps. Cette machine comme beaucoup d'autre utilise un moteur universel raccordé au secteur (220 V 50 Hz monophasé) via un circuit de contrôle de phase avec un Triac.
On distingue sur cette photo différentes parties:
- le moteur universel avec ses charbons monté sur roulement à billes (il y une inductance en série de chaque coté)
- un ventilateur pour le refroidissement
- un réducteur
- un excentrique pour l'oscillation (secondaire) avant-arrière de la lame
- un excentrique pour l'oscillation (principale) verticale de la lame
Cette machine a été instrumenté avec un capteur infrarouge de proximité placé sous la course de l'axe de la lame. On peut le voir sur la photo au dessus de l'axe.
Présentation du circuit d'origine
Le circuit d'origine est basé sur le circuit intégré U2008B (Low-Cost Phase-Control IC with Soft Start). La conception du circuit est dérivée d'un des schémas décrit dans le datasheet (cf. Figure 1-1. Block Diagram with Typical Circuit: Load Current Sensing). Le PCB est réalisé en technologie CMS.
| # | Id | Pin1 + | Pin2 | Pin3 | Ref. | Label | Valeur 1 | Valeur 2 | Valeur 3 |
| 5 | C1 | 16 | 9 | C | 4 | 7u | 50V | ||
| 11 | C2 | 4 | 7 | C | 3 | 9n | |||
| 12 | C3 | 5 | 6 | C | 100n | 275V | |||
| 13 | C4 | 4 | 9 | C | 10u | 35V | |||
| 20 | C5 | 4 | 8 | C | 100n | 173n | |||
| 14 | D1 | 12 | 9 | BYG10M | 0 | 57V | |||
| 15 | D2 | 9 | 14 | D | 0 | 7V | |||
| 17 | D3 | 16 | 4 | D | ? | ||||
| 19 | D4 | 8 | 16 | D | 0 | 57V | |||
| 6 | P1 | 9 | 13 | Pot | 100k | 35k | |||
| 16 | P2 | 14 | 15 | 17 | Pot | 25k | |||
| 1 | R1 | 1 | 4 | R | 0 | 1R | |||
| 23 | R10 | 17 | 18 | 2002 | 20k | ||||
| 3 | R2 | 2 | 3 | 101 | 100R | ||||
| 4 | R3 | 4 | 5 | R | 0R | ||||
| 7 | R4 | 6 | 12 | R | 18k | 3W | |||
| 8 | R5 | 6 | 10 | R | 590k | ||||
| 9 | R6 | 11 | 13 | 274 | 270k | ||||
| 18 | R7 | 4 | 16 | 224 | 220k | ||||
| 21 | R8 | 4 | 15 | 6812 | 68 | 1k | |||
| 22 | R9 | 8 | 18 | 3482 | 34 | 8k | |||
| 2 | T1 | 1 | 2 | 19 | BTB16 600 BW C | Triac | 16A | ||
| 24 | T2 | 15 | 17 | 18 | 1Fs | BC847B NPN GP | |||
| 10 | U1 | U2008B | |||||||
| N | 6 | ||||||||
| Ph | 4 |
| U1 | P1 | Isense | 1 (4=5) |
| P2 | Cphi | 7 | |
| P3 | Control | 8 | |
| P4 | GND | 4 | |
| P5 | -Vs | 9 | |
| P6 | Rphi | 11 | |
| P7 | Vsync | 10 | |
| P8 | Output | 3 |
Le schéma du circuit est le suivant (sauf erreur): File:Shema-metabo.png
Jusqu'à présent je n'ai pas identifié la fonction de la partie ajoutée, ni identifié la panne.
L'utilisation de composants CMS rend difficile l'identification des composants tel que les diodes, dont certaines semble être des diodes Zeners.
Principe de fonctionnement du contrôle de phase
Prototype du circuit du datasheet en traversant
Présentation du circuit d'un aspirateur Miele basé sur un microcontrôleur
Modélisation du système
Instrumentation et Sécurité
La sécurité des personnes sur ce type de projet est primordiale puisque le PCB est raccordé au secteur. Il y a donc un risque d'électrocution avec de grave conséquence. De plus il est impossible de mesurer une tension avec un oscilloscope sans utiliser l'équipement adéquat.
Une solution pour travailler sur un prototype serait d'utiliser une tension alternative qui ne présente pas de risque pour les personnes et le matériel. La charge inductive n'a aucunement besoin d'une tension aussi élevée que le 220 V.
