[Avis Electronicien] Soft Start Pompe 12V - mosfet qui chauffe

[Bben]

Salut à tous,
Je me permet de poster ici, je ne côtoie pas de forum d’électroniciens…

je révise mon installation d’arrosage automatique à base de panneau solaire 12v, wemos/espeasy, des valves, des relay, etc… etc… et une pompe 12V, genre pompe de caravane, pas de notion de puissance dessus.

Cette année, par les miracles de l’électronique, mon régulateur solaire refuse d’absorber le pic de démarrage de ma pompe…

je suis donc parti à la recherche d’un dispositif de démarrage progressif. Je n’ai rien trouvé de commercial en 12v DC, et je suis tombé sur quelques post anglophone qui explicite un montage simple (à eng***er les types qui pose les question bêtes que tout le monde doit connaitre) sans schémas, ou alors avec mais juste complexes…

Bref, j’ai bidouillé un truc avec un mosfet IRF520N, un condo 10µF et une résistance 1MOhm (ce que j’ai à dispo chez moi)

selon le schéma suivant :

qui me donne le montage

avec un petit dissipateur alu trouvé sur un truc chinois hors d’usage! (sans pate thermique)

Ca fonctionne parfaitement pour le coté soft start, ça met env. 5/8 sec à se stabiliser, et ce n’est pas chaud à la fin de cette période.

Mais je n’ai que 10v+ sur la pompe au final,
j’ai 1.3 v qui partent dans le circuit mosfet, qui fini par chauffer,
j’ai un potentiel nul ou indétectable entre le drain et la source, mais qui augmente avec la chauffe du mosfet.

j’ai cru comprendre qu’une fois la gate saturée, le mosfet était passant quasiment sans résistance, j’ai env. 9.5V+ sur la gate une fois stabilisé.
Je ne devrait pas trop chauffer une fois sorti du régime transitoire (?)
du coup je me demande si je sature bien la gate.
J’ai essayé de mettre les 12v de l’entrée sur la gate, mais mêmes symptomes.

Ou est ce que je me trompe?
et est ce que quelqu’un peux m’aiguiller sur les ref des composant si je suis au fraise la dessus (fort possible)?
et sinon quels pourraient être les calcul à faire?

j’ai essayé de comprendre les docs technique, j’ai vite abandonné.

a dispo pour toute info que j’aurais omise.

[Yves19]

Ta polarisation VGS est beaucoup trop élevée ce qui fait que le MOSFET passe le courant maxi possible et … chauffe. Il faut abaisser la polarisation VGS qui n’est donnée dans ton montage que par la tension aux bornes du condensateur càd à qqch près la tension issue de ton panneau.
Par ailleurs il faut impérativement mettre une diode de roue libre aux bornes de ta pompe car le jour où tu va débrancher le montage en charge le MOSfET va claquer à cause d’une tension VDS inverse trop élevée.
Utilise ce type de montage

avec une tension ramenée sur la Gate de 5 à 6V par exemple via pont diviseur (petit potentiomètre entre le +12 et la G sans descendre en dessous d’une valeur qui pourra être fixée par une résistance talon en série de 500k par exemple)

[Bben]

Salut Yves,
Ok merci, je note pour la diode de roue libre.

Donc si j e comprend bien , il faut que je baisse la tension à la gate => il faut que je trouve la bonne valeur.

est ce que c’est sur cette courbe des specs qui peux m’aider ?

est ce qu’un pont diviseur que j’insère avant mon condo est dans les bonnes choses à faire? ou alors avant l’entrée sur la gate, après condo et R1?

[Yves19]

J’ai complété par réponse ci dessus .

[Bben]

Merci pour les réponses Yves,
J’ai pu tester hier soir,

dans mon schéma j’ai alimenté le condo + R1 sur un pont diviseur avec une 10k et un potar 25k pour avoir un champs 0-8.5 V (ce que j’ai à dispo).
en dessous de 3.5v env. à la gate, le moteur de ma pompe n’est pas entrainé, en augmentant ça démarre, mais je ne tourne pas à fond.

quelque soit le voltage que j’applique sur la gate entre 4 et 8.5v, le mosfet chauffe… à des vitesses variables selon le voltage, mais ça fini par devenir plus que brulant…

Est ce que ce mosfet est adapté?
la pompe doit tirer moins de 2A, vu qu’elle était sur un circuit protégé par un fusible 2A, qui n’a jamais sauté.

sinon, y’a une subtilité du circuit ?

ou carrément une autre façon de procéder?
J’ai lu des post ou il est conseillé d’utiliser une thermistance en série pour absorber le pic d’appel, mais j’ai un doute sur la pérennité du montage… et puis ça doit chauffer également!

[Yves19]

Le MOSFET absorbe l’énergie qui n’est pas consommée par la pompe.
Donc il faut t’assurer que ta pompe est bien une 12V sinon c’est le MOS FET qui va encaisser l’écart. Si ta pompe est par ex une 10V et 1.5 A en CC , le MOSFET va dissiper 3W en permanence. Donc il va effectivement chauffer . Un dissipateur avec pâte thermique est indispensable.

Quel est ton montage désormais (schéma) ?

[rol-rider]

Ta chute de tension et le dégagement de chaleur proviennent de la résistance rdson (0,27 pour IRF520)
Dans l’idéal, le MOSFET en mode passant agit comme un interrupteur, mais en réalité tu as toujours cette résistance et c’est pas la tension d’entrée qui changera quelque chose.
Soit tu prends un MOSFET avec une rdson très très faible, soit tu changes de montage.
Tu n’as pas essayer de rajouter un condensateur de forte capacité à la sortie de ton régulateur.
Ou une petite batterie 12v rechargée par le panneau (en limitant l’intensité) et la pompe sur la batterie.

[Bben]

Merci pour vos réponses!

la pompe est donnée 12V pas de notion de puissance dessus (cette ref a priori)
Ma source de test délivre 11.3 V pour 3A max

Le montage final sera inclu avec un panneau solaire 20W une batterie 12v et un régulateur (kit similaire) qui balance les 12 V via disjoncteur 2A dans un circuit controlé par weemos D1/espeasy sur les puissances par des relay optocouplés, capteur de niveau, un pont pour mesurer la tension batterie, etc.

Mon montage à ce jour est du genre (de mémoire), pas encore sur le panneau :

note : j’ai oublié la diode de roue libre! mais elle y est désormais en // de la pompe

je trouve chez Con**d le IRLB3036PBF, donné Rdson à 2.4 mOhm, une Ugs à 2.5 Vmax

(et d’autre le IRFB4110PBF ou le RFB3607PBF, à 4.5mOhm et 9 mOhm respectivement)

je suppose m pour ‹ milli ›, ce qui fait 100 fois moins!

Du coup si je gagne sur le Rds, je perd ou? (a part sur le porte monnaie!)

je n’ai pas essayé avec un gros condo, je dois avoir du 10000µF de dispo, je trouve du 33000F 25V, ou 47000/16V, mais ça coute un bras!

j’ai un peu peur de bypasser le régulateur du panneau pour pomper directement sur la batterie,

[Yves19]

milli = 1000 x moins pas 100 x moins.
donc une RDSon de 5 mOhm at un courant maxi de 2.5A va te provoquer une dissipation thermique de 30 mW et là ça redevient acceptable.

[Bben]

@Yves19

milli = 1000 x moins pas 100 x moins.

je part de 0.2 Ohm

Merci, je vais tester avec celui-ci, j’ai une commande qui doit partir.

Pour confirmer ma lecture de la fiche technique, quand il est noté Ugs max 2V
=> ça veux dire que je dois appliquer max 2V à la gate pour le rendre passant?

il est noté égaleent 250µA pour Ugs Courant de référence max.

[fabx4]

Le IRLB3036PBF a un VGSthreshold max de 2.5V.
C’est à dire qu’au dessus de cette valeur, il est forcément passant. Toutefois, la RDSon ne sera pas à sa valeur minimale.

Pour VGS=4.5V, RDSon max= 2.8mohm et pour 10V c’est 2.4mohm.

Le VGSmax est de 16V.

[rol-rider]

@Bben

je n’ai pas essayé avec un gros condo, je dois avoir du 10000µF de dispo, je trouve du 33000F 25V, ou 47000/16V, mais ça coute un bras!

Quand je disais forte capacité…je parlais pas en Farad un 4700micro farad c’est déjà pas mal.