[tuto] Fabriquer Un Mosfet Avec Le Burst, ou avec regulateur de cadence Options

[4lex]

Fabriquez votre mosfet avec le burst

Fabriquez votre mosfet avec régulateur de cadence

Plan du tuto :

- Introduction
- Un peu de théorie!
- Téléchargements: logiciels, liens...
- Le matériel
- Découpe du CI, soudure




- Introduction :


L'objectif de ce tuto est de vous permettre de réaliser vous même un mosfet permettant de réguler votre cadence de 0 à 100% ou/et un mosfet équipé du mode ''burst''. Je présente dans ce tuto des montages de base. A partir du logiciel TCI (lien plus bas dans le tuto), libre a vous de faire évoluer les schémas proposés en fonction de la place dans vos répliques, ou des fonctions dont vous souhaitez disposer.

Je ne suis pas un cador en électronique, alors si vous repérez des coquilles dans ce tuto, n'hésitez pas me le signaler!
Le montage peu paraitre compliqué, mais il ne l'est pas! J'ai essayé de simplifier au maximum, et en principe avec un peu de bonne volonté et de temps ca devrait bien se passer!


Spécifications:

- Dimensions finales du mosfet: +/-60 x 18 mm
- Régulation de cadence de 0 a 100%
- Burst de 1 à X billes. Possibilité de brider un aeg en semi
- Plug & Play. Pas de programmation, on branche et ca fonctionne
- Compatible avec les grosses config, capable de supporter plus de 200A en continu (pas testé!)
- Tension max: 15Volts
- Possibilité d'ajouter un 4eme mode a l'aeg: Safe / semi / burst ou regulation de cadence / Full à 100%


Budget: Dans les 40/45€ pour 7 mosfets, beaucoup moins si vous avez la possibilité de réaliser votre circuit imprimé vous meme.


- Un peu de théorie :
- Fonctionnement d'un mosfet:

Je ne vais pas rentrer dans les détails mais il faut juste savoir qu'un mosfet est un interrupteur électronique, qui à une resistance infinie lorsque le gate n'est pas polarisé. Lorsque celui ci est polarisé c'est a dire lorsqu'on lui applique un potentiel, il se polarise et devient passant. On se retrouve donc avec un composant capable de couper ou de laisser passer du courant en fonction de la tension qui lui est appliquée.

Figure n°1: Structure d'un mosfet






Pour ceux qui veulent en savoir plus:

https://fr.wikipedia.org/wiki/Transistor_%C...%C3%A9tal-oxyde

Petit apparté: Vous pourriez très bien vous dire: ''bah dans ce cas là, on a qu'a réduire la tension de polarisation au niveau du gate comme ca le mosfet sera plus ou moins passant et on pourra moduler le débit de courant et donc la cadence''. La réponse est non pour la même raison qu'on ne peux pas se contenter de mettre une résistance en série pour réguler une cadence. L'énergie thermique à dissiper serait trop importante et la durée de vie des composants serait fortement réduite.

- Fonctionnement et structure d'un PWM (Pulse Width Modulator):

Là ca devient intéressant! Que se passe t'il si j'arrive à appliquer un signal carré sur la gate du mosfet? Et bien le mosfet devient alternativement passant - non passant - passant, etc.

Comment ca se traduit pour nous airsofteurs?

A très basse fréquence le mosfet devient passant quelques 10emes de seconde ou quelques secondes puis se coupe. On a du burst.

A haute fréquence (quelques kHertz), au niveau du moteur l'alternance n'est plus perceptible, on considère qu'une tension moyenne est appliquée au moteur, et cette tension est le rapport entre le temps durant lequel le moteur est alimenté sur la durée totale du cycle.

Figure n°2: Principe du PWM



L'idée c'est de récupérer la tension qui arrive du trigger, de la découper et de la renvoyer au gate. Le montage s'intercale donc entre le fil de trigger du montage classique de mosfet et le gate.

- Le schéma de principe:

Figure n°3: Schéma du mosfet avec régulateur de cadence



Figure n°4 : Schéma du mosfet avec le burst



Le montage est basé sur un NE555 monté en astable:

http://fr.wikipedia.org/wiki/Astable

http://fr.wikipedia.org/wiki/NE555#Fonctionnement_astable

La DataSheet: http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet/...A_SE555_C_2.pdf

Rien de particulier a ajouter si ce n'est que le montage est assez simple. L'ensemble des caractéristiques des composants sont celles que l'on peut retrouver dans la datasheet pour un fonctionnement astable. Les composants en particulier qui vont nous intéresser sont la résistance R3, le potentiomètre P1 et le condensateur C1. Ce sont eux qui permettent de calculer la fréquence et le ratio tension/cycle.

J'ai pris l'habitude de superposer deux IRL1404 l'un sur l'autre ce qui permet de doubler la capacité en courant du montage et de mieux dissiper la chaleur. Ce n'est pas obligatoire.



- Téléchargements :

- Logiciel TCI qui permet d'ouvrir, modifier, etc les typons que je donne plus bas.

http://www.clubic.com/telecharger-fiche10061-tci.html

- Les typons (mis a jour le 07/11/13)

http://dl.free.fr/ltyvKOr8b



- Le matériel :

Niveau composants, les quantités sont données pour un montage:

- Resistances (vendues par 10): 100 Ohms, 33 kOhms, 6,8 kOhms, 1 kOhms - 1/4 Watt

- Potentiomètre: 200 kOhms - x1



- Condensateurs: 10 nF Céramique (x2), 47 nF Tantale (régulateur de tension) ou 4,7µF Céramique (Burst) - Au pas de 2,54mm

- Timer NE555 - x1



- Mosfet IRL1404 - x2

- Diode 1N4148 - x1

- Diode 5KP18A - x1

- Un foret de 0,8 mm, lame de scie a métaux, papier de verre, etc..

- Le circuit imprimé que vous pouvez réaliser vous même si vous avez le matériel. Moi je l'ai fait réaliser sur ce site:

http://www.util-pocket.com/electronique/circuit_imprime.htm

Il suffit d'envoyer votre typon et pour 20€ vous une plaquette vous permettant de réaliser 7 mosfets!

- Le matériel de base pour souder: Un fer, de l'étain, de la gaine thermo, une pince a épiler, pince coupante, du fil, etc...

Pour ce qui est de la commande des composants j'ai une préférence pour ebay, les frais de port ne sont pas excessifs et il y a beaucoup de choix.

http://stores.ebay.fr/allpartspipe2008

http://stores.ebay.fr/MAJ-Electronic



- Découpe du CI, soudure

Pour ce qui est de la découpe, une lame de scie a métaux fait très bien l'affaire, un petit coup de papier de verre sur les coté pour avoir une belle finition et c'est parti!

Au niveau de la soudure il y a une petite subtilité, deux fils se croisent sur le montage et le circuit est imprimé sur une seule face. La solution que j'ai trouvé est de passer un fil de cuivre du coté qui n'est pas imprimé. Pour le reste c'est de la soudure classique.





Sur le circuit que j'ai reçu de chez Util'pocket, les trous destinés au passage du transistor étaient trop étroits pour qu'il passe, j'ai du les re-percer.



Figure n°5: Commentaires sur le typon




Les valeurs des composants pour le modèle avec régulateur de cadence:

1K= 1000 Ohms

R1= 100 Ohms

R2= 33 kOhms

R3= 6,8 kOhms

P1= 200 kOhms

C1= 47 nF

C2= 10 nF

C3= 10 nF

D1= 1N4158

D2 = 5KP18A

Les valeurs des composants pour le modèle avec burst:

1K= 1000 Ohms

R1= 100 Ohms

R2= 33 kOhms

P1= 200 kOhms

C1= 4,7 µF

C2= 10 nF

C3= 10 nF

D1= 1N4158

D2 = 5KP18A

Le résultat:

Un coup de gaine thermo et vous devriez obtenir quelque chose qui ressemble à ca:



Vous l'aurez compris, le potentiomètre est la pour ajuster la cadence ou la durée du burst, de 1 à x billes.

Petite vidéo en mode régulateur:

http://www.youtube.com/watch?v=Kfr-vjxuB68

Bonus:

Vous êtes en partie, avec votre burst de trois billes ou votre cadence à 50%... Seulement voila vous vous prenez un gros assaut et vous aimeriez bien pouvoir rafaler allégrement! Il y a une solution toute simple! Vous achetez un switch de lampe tactique que vous coupez et soudez sur les pattes du potentiomètre. Lorsque vous pressez sur le switch vous récupérez votre rafale à 100%


Switch

Et c'est fini!



Ce message a été modifié par 4lex - 17/01/2014, 11:30.

[logan125]

super tuto MERCI j'aime bien ça va pas mal m'aider.

Dis moi comme dis sur le post du mosfet AB ne pourrait-on pas faire un vrai burst avec comptage d'impulsion ?
mes base de bep eln sont vieille mais il me semble que c'est faisable sans pour autant avoir recours a la programmation

Ps: pourra tu donner tes dimmension de carte pour chacun de tes montage ca pourra en inciter a publier ton typon modifier pour certains j pense.


Ce message a été modifié par logan125 - 13/06/2013, 09:50.

[DaG33K]

Super génial le tuto !!
Super bien expliqué, photo clair et compréhensible !!

Merci 4lex pour ce magnifique tuto !!

[4lex]

Les dimensions sont dans l'introduction.

Pour ce qui est du comptage d'impulsions, plusieurs problèmes:

- La place: J'ai essayé de faire un montage le plus compact possible, rajouter des fonctions veut dire rajouter des composants et demande donc plus de place.

- Je reste sur l'idée qu'il faut programmer. En tout cas je m'y suis intéressé. Sur Xtreme-Fire les Diagrammes de leurs mosfets sont libres d'accès et si tu y jettes un œil, tu verras que c'est tout de suite autre chose!
http://extreme-fire.com/SW-Cheetah-2N-500-sch.gif



Et pour finir, si tu réalises le montage avec le burst, tu verras que le potentiomètre permet d'ajuster finement le nombre de coups tirés, et que le fait de ne pas compter les impulsions ne pose pas de problème.

[Shanwar]

Bravo à toi! QUestion, tu sors à combien de coups/secondes?

[4lex]

Bravo à toi! QUestion, tu sors à combien de coups/secondes?

55... D'où le réducteur de cadence!

[Shanwar]

Truc de barge! Tu dois pouvoir monter fastoche dans les 70 avec un sp90

[4lex]

Truc de barge! Tu dois pouvoir monter fastoche dans les 70 avec un sp90

Non a cause du pre engagement. C'est un SP150 dedans. Et puis 55 ca fait déjà bien baisser les tetes!!!

[Shanwar]

C'est clair! En tout cas, bien joué! Et merci! depuis le temps que certains demandaient un peu partout si on pouvait faire un mosfet qui gère le burst, on à la réponse

[Skipspik]

SUPER.
Y'a tous les composants à l'IUT (sauf êut être les diodes, m'enfin y'en a une de signal et une de puissance, c'est ça ? Ou y'a une zener dans le tas ?)
Et m16a4 à la maison


SUper méga merci beaucoup trop bien ,comme m'a dit mon pitit frère hier.

[Minusbigboss]

rajouter un ab est possible ?

et utile?

vue que je compte jouer 50/50 rafale-semi en fonction de la situation.

[Minusbigboss]

à supprimer ( double post )

Ce message a été modifié par Minusbigboss - 13/06/2013, 12:01.

[4lex]

rajouter un ab est possible ?
et utile?
vue que je compte jouer 50/50 rafale-semi en fonction de la situation.

Si tu as des problèmes d'overspin il y d'autres moyen de régler ca. Si tu n'en a pas, pas de question a se poser, un mosfet classique suffira.

Mais dans l'absolu, oui c'est possible de faire du AB.

[DaG33K]

Vas tu en vendre ?

Autres questions :

- La plage d'alimentation est de combien ? A ton avis, peut-on y brancher une batterie LiFePo4 de 4 éléments (13,2 V) ?
- Tu n'as aucun souci de chauffe avec des pistes aussi fines ? (celle où l'ampérage est élevée)


Encore merci pour ton tuto

[4lex]

- Non je n'ai pas prévu d'en vendre, sauf demande exceptionnelle.

- Pour ce qui est du voltage le composant qui limite est le NE555, tu peux aller jusqu'à 15 volts. Tu dois être dans les 14,5 V une fois chargée ca doit aller.

- Pas de problème de surchauffe, le seul endroit ou passent de gros courants c'est au niveau du mosfet. Un gros pâté d'étain et ca roule!

[DaG33K]

Nickel !
Je vais pouvoir utiliser ma LiFePo4 fait maison à 4 éléments

[Skipspik]

Plop,

Aurais tu:
-le typon dans un format PDF/word autre que je puisse ouvrir et direct tirer sur du calc (pour le burst ) ?
-Le plan d'implantation ? pareil en PDF/word
-D'avantages de précisions sur la diode de puissance, notamment ce qu'elle doit supporter dans ton montage ? l'IUT a des 1N4147
-Si possible même question sur la diode de signal, l'IUT a des 1N4007 à la pelle

Ah, et tu ne donne pas la correspondance D1 diode XXXX et D2 diode XXXX


Sut ton image où tu parles du strap (le saut avec un fil) j'arrive pas à comprendre la forme de la piste que l'on voit par transparence à l'arrive du strap (''en bas'')

meurchi

[4lex]

Salut!



-le typon est directement imprimable a partir du logiciel proposé. Je ne l'ai pas en PDF ou word
-Le plan d'implantation est déjà en place R1, R2, P1, etc. Il manque LE NE555 mais je compte m'en occuper. Si tu as des difficultés a placer des composants n'hesite pas.
-La diode utilisée est une diode Schottky ce qui n'est pas le cas de la 1N4147. La diode Schottky est une diode très rapide qui est la pour protéger le mosfet des courants induits.
-Pour ce qui est de la diode de signal ca doit aller.
- Pour ce qui est de la correspondance des diodes c'est corrigé, merci!
- Le strap chevauche la ligne cuivrée qui ca de la pin 1 à 8. Il va de la 2 à la 6. Ilest illustré par un trait jaune sur l'image du typon.




Edit: J'ai ajouté sr les typons le NE555 et j'ai rajouté des commentaires sur le dessin du typon

Ce message a été modifié par 4lex - 13/06/2013, 15:18.

[Skipspik]

Meurchi, du Schottky on doit en avoir aussi ^^
Tiens c'est marrant sur ton Typon en image, je vois pas la piste à la con que je voyais pas transparence dans l'image du pont Bref, pas grave

j'avais pas envi de DL le logiciel avec ma co de m*rde, je vais voire si je peux l'ouvrir avec ARES par hasard, si non DL depuis l'IUT


Merci

[4lex]

S'il n'y a pas de correspondance exacte entre le typon et la photo c'est que pour le tuto j'ai refait des photos d'anciennes plaques, mais le principe est le meme..