====== MARCEL ====== Porteurs du projet :\\ **Adam Boudouma** (contact : [[adam.boudouma@etu.upmc.fr|adam.boudouma@etu.upmc.fr]])\\ **Mar Lamarca** (contact : [[lamarcamar@gmail.com|lamarcamar@gmail.com]])\\ **Aravinthan Krishnakumar** (contact : [[ara.krishna@hotmail.com|ara.krishna@hotmail.com]])\\ **Gabriel Ricart** (contact : [[gabriel.ricart@outlook.fr|gabriel.ricart@outlook.fr]])\\ * Date de début : 11/2017 * Date de fin estimé : 12/2017 ===== Machines nécessaires ===== ==== Presse plieuse ==== {{http://www.machine-outil.com/gfx/produits/grand/564-presse-plieuse-colly-bombled.jpg}} ===== Matériel nécessaire ===== === Partie électronique === * Arduino mega 2560 ou assimilé (35€ en version officielle, mais des constructeurs en proposent à moins de 10€)\\ {{https://store-cdn.arduino.cc/uni/catalog/product/cache/1/image/520x330/604a3538c15e081937dbfbd20aa60aad/A/0/A000067_featured_2.jpg}} * MOSFET canal N [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/MOSFET__Canal_N__28_A_100_V_TO_220AB__3_broches-7085143.aspx|IRF540]] (1,45€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/F7085143-01.jpg}} * MOSFET canal P [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/MOSFET__Canal_P__23_A_100_V_TO_220AB__3_broches-5411225.aspx|IRF9540]] (1,10€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/F5411225-01.jpg}} * Transistor bipolaire NPN [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/Transistor__NPN__40_V__200_mA__TO_92__3_broches-7390442.aspx|2N3904]] (0,18€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/F7390442-01.jpg}} * Diode Schottky [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/Diode_traversante__1A__40V__1N5819-4864460.aspx|1N5819]] (0,18€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/F4864460-01.jpg}} * [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/Condensateur_ceramique_multicouche_MLCC__Traversant__10nF__%C2%B110__100V_dc__dielectrique__X7R-5381180.aspx|Condensateur 10 nF]] (0,44€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/F5381180-01.jpg}} * [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/Condensateur_ceramique_multicouche_MLCC__Traversant__47nF__%C2%B120__50V_dc__dielectrique__Z5U-5381657.aspx|Condensateur 47 nF]] (0,37€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/R298907-06.jpg}} * [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/Resistance_a_film_de_carbone_10kO__%C2%B15__0_25W__185_Dia_x_35mm-1251153.aspx|Résistance 10 kΩ]] (0,01€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/R1251153-01.jpg}} * [[https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/Resistance_a_film_de_carbone_1kO__%C2%B15__0_25W__185_Dia_x_35mm-1251150.aspx|Résistance 1 kΩ]] (0,01€)\\ {{https://fr.rs-online.com/images/R1251150-01.jpg}} * Dissipateur thermique [[http://fr.farnell.com/fischer-elektronik/sk-104-38-1-sts/heatsink-to220/dp/1892327|SK104/38,1]] (1,93€)\\ {{http://fr.farnell.com/productimages/standard/fr_FR/1892327-40.jpg}} * Dissipateur thermique [[http://fr.farnell.com/ohmite/fa-t220-64e/dissipateur-to-220-noir/dp/2097688|FA-T220-64E]] (1,91€)\\ {{http://fr.farnell.com/productimages/standard/fr_FR/2097693-40.jpg}} * Kit d'isolation vis, écrou, rondelles pour boîtier TO-220 [[http://fr.farnell.com/multicomp/mk3311/kit-de-fixation/dp/520160|MK3311]] (0,274€)\\ {{http://fr.farnell.com/productimages/standard/fr_FR/520160-40.jpg}} * Kit d'isolation mika pour boîtier TO-220 [[http://fr.farnell.com/multicomp/mk3306/kit-d-isolation/dp/520214|MK3306]] (0,289€)\\ {{http://fr.farnell.com/productimages/standard/fr_FR/520214-40.jpg}} ===== Construction ===== ==== Châssis ==== Le châssis que nous utilisons a été fabriqué par l'IUT de Cachan dans le cadre du projet des premières années : le [[https://www.youtube.com/watch?v=ZSGoxjC-71I|Gamel Trophy]].\\ Ces caractéristiques sont telles que suit :\\ Le document ci-après est la propriété de l'IUT de Cachan, et n'est donc pas placé sous licence [[https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/|CC Attribution-Share Alike 4.0 International]] {{https://image.noelshack.com/fichiers/2017/48/2/1511824187-caracteristiquegamelle.png}} ==== Contrôle moteurs ==== Afin de contrôler le sens de rotation des deux moteurs, on utilise deux pont en H. On ne détaillera la réalisation que d'un seul, l'autre étant strictement identique. === Schéma du pont en H === {{https://image.noelshack.com/fichiers/2017/48/1/1511819559-schemapontenh.png}} === Dimensionnement des dissipateurs === Il faut tout d'abord déterminer la puissance dissipées par les MOSFET. Lorsqu'il est saturé, le MOSFET se comporte comme une résistance, et la puissance qu'il dissipe est donc : $$P_d = R_\textrm{ds(on)} * I_d^2$$ ($R_\textrm{ds(on)}$ est donné dans la datasheet du MOSFET utilisé, $I_d$ est le courant traversant le MOSFET) Il faut maintenant calculer la résistance thermique du dissipateur. Elle est donnée par la formule : ([[https://www.sonelec-musique.com/electronique_bases_radiateur_calcul.html|Source]]) $$R_\textrm{th} = \frac{T_J - T_A}{P_d}$$ ($T_J$ est la température de jonction du MOSFET, donnée dans la datasheet, $T_A$ est la température ambiante) On a donc : $$R_\textrm{th} = \frac{T_J - T_A}{R_\textrm{ds(on)} * I_d^2}$$ Dans notre cas, les MOSFET sont saturés en quasi permanence, on a donc négligé la puissance dissipée lors de la commutation de ceux-ci. == Cas des IRF540 == La [[https://www.vishay.com/docs/91021/91021.pdf|datasheet]] donne :\\ * $R_\textrm{ds(on)} = 0,077 Ω$ * $T_J = 175 °C$ On prendra $T_A = 55°C$, car les MOSFET ne seront pas à l'air libre, et dans notre cas $I_d = 11A$.\\ On obtient alors : $$R_\textrm{th} = 12,9 K/W$$ Attention, ce résultat nous donne la résistance thermique maximum que doit avoir le dissipateur en considèrent que le MOSFET à une résistance thermique de 0 K/W, ce qui est évidemment faux. Les valeurs à relever sur la datasheet sont $R_\textrm{thJC}$ et $R_\textrm{thCS}$. Elles sont pour l'IRF540 respectivement de 1,0 et 0,5 K/W. Il suffit de les retrancher au résultat précédent, et on obtient la resistance thermique maximale du dissipateur. Elle est donc ici de 11,4 K/W. On utilisera donc des dissipateurs [[http://fr.farnell.com/fischer-elektronik/sk-104-38-1-sts/heatsink-to220/dp/1892327|SK104/38,1]] d'une résistance thermique de 11 K/W. Il faudra prévoir une mèche HSS de 3.5 mm afin d'agrandir les trous qui ne permette pas d'insérer le canon d'isolation. == Cas des IRF9540 == La [[http://www.mantech.co.za/Datasheets/Products/IRF9540_VIS.pdf|datasheet]] donne :\\ * $R_\textrm{ds(on)} = 0,2 Ω$ * $T_J = 175 °C$ * $R_\textrm{thJC} = 1,0 K/W$ * $R_\textrm{thCS} = 0,5 K/W$ On obtient donc : $$R_\textrm{th} = \frac{175 - 55}{0.2 * 11^2} - 1,0 - 0,5 = 3,4 K/W$$ On utilisera donc des dissipateurs [[http://fr.farnell.com/ohmite/fa-t220-64e/dissipateur-to-220-noir/dp/2097688|FA-T22064E]] d'une résistance thermique de 3 K/W. Pour visser les MOSFET aux dissipateurs, on utilisera un kit [[http://fr.farnell.com/multicomp/mk3311/kit-de-fixation/dp/520160|MK3311]]. Afin d'assurer l'isolation électrique entre les MOSFET et les dissipateurs, on utilisera un kit [[http://fr.farnell.com/multicomp/mk3306/kit-d-isolation/dp/520214|MK3306]]. ==== Contrôle capteurs ==== ==== Journal de bord ==== === Mercredi 8 novembre === Validation de la version 0 du robot. === Lundi 20 novembre === Premier essai du montage de la version 1 du robot. Le montage n'a pas fonctionné. === Mardi 21 novembre === Deuxième essai du montage de la version 1 du robot. Cette fois il fonctionne. Le MOSFET utilisé la veille ne fonctionnait pas. === Mercredi 22 novembre === Validation de la version 1 du robot. === Mardi 28 novembre === **Travail prévu :** Montage et test du pont en H.\\ **Travail réalisé :** Un problème de livraison a fait que les composants ne sont pas arrivés à temps. Nous avons donc simplement pesé le robot. Il fait 1,6 kg. === Vendredi 1er décembre === **Travail prévu :** Montage des MOSFET sur les dissipateurs,montage et test du pont en H, montage de la plaque avant.\\ **Travail réalisé :** Montage des MOSFET sur les dissipateurs. Il a fallu agrandir les trous pour y insérer les canons isolants. Montage du pont en H. === Lundi 4 décembre === **Travail prévu :** Test du pont en H. Soudure du montage sur veroboard. **Travail réalisé :** Test du pont en H. Il est fonctionnel.