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COMMANDE EMISSION RECEPTION

DE RELAIS BISTABLE SHF

 

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    Photo du montage bien avancé, à gauche le relais bistable. Il n'y a plus qu'à brancher .....



PRESENTATION :
 

Un relais bistable, qu'est ce que c'est ?

C'est un relais pour lequel on n'applique pas une tension en permanence. Un fois l'etat mecanique obtenu, on peut
supprimer la tension aux bornes de la bobine. Il s'agit donc d'un relais "a memoire".
On presente une impulsion qui le positionne dans un etat determiné et une autre impulsion pour le remettre dans son etat
d'origine.

- Il peut y avoir une ou deux bobines ou meme plus.
- Il peut y avoir un capteur de recopie, c'est a dire un capteur qui donne l'etat mecanique du relais.
Tout cela depend bien sur du constructeur et du cahier des charges etablit pour le relais souhaité par l'application.

voir le schema ci dessous qui resume un relais bistable :





Realisation d'un prototype

      Ce circuit de commande est inspiré d'un schema paru sur la revue Elektor, diffusé sur la revue Hyper et visible
sur le site internet de f1chf.

Aprés quelques remaniements pour pouvoir s'adapter à divers types de relais bistable, les schémas sont presentés dans
l'article qui suit.

Probleme de tension:
Comme j'ai fait l'acquisition de relais bistables fonctionnant sous 24V, il a fallu prevoir une "haute tension". Ceci est obtenu
à partir d'un module elevateur de tension. J'ai testé plusieurs possibilités avec comme but la coupure du module quand
il n'est pas utilisé, afin de diminuer consommation et perturbations radioelectriques.

Relais normal ou polarisé:
Comme je ne sais pas si le relais bistable a des bobines polarisées, j'ai prevu deux transistors supplementaires (T4 T5).
Leur utilisation est imperative dans le cas de relais comme ci dessous:

Pour mes versions de relais bistables, ils sont inutiles car il n'y a pas de diodes. Dans ce cas, on peut remplacer les transistors
T2 et T3 qui, sur le schema, sont des bipolaires par des MOS du type BS170 comme presentés sur le schema ELEKTOR.
 
 

Les versions:

- Version 0 :
   Alimenter en permanence le module converter mais consommation permanente et probleme de spurious ???

- Version 1 :
  surveiller la tension de sortie fabriquée par le module et stockée dans des capas reservoirs. Quand cette tension passe
  en dessous de 24 V par exemple (au lieu de 28 en nominal) , on redemande au module de recharger la capa.
  Cette surveillance est realisée grace à la diode zener D3 dont il faut ajuster la valeur en fonction de la configuration de
  branchement du relais bistable (masse sur sortie moins ou milieu).
  Cette solution ne sera pas retenue car j'ai trouvé la version 3 plus pratique.

- Version 2 :
  Alimenter le module seulement quand on besoin de commuter le relais bistable.
  Pour cela , il a fallu resoudre quelques problemes à la mise sous tension, delai de commutation, appel de courant.
  Cette version est actuellement fonctionnelle, mais encore en experimentation.
  Je l'a decris mais son utilisation restera sous la responsabilité de l'utilisateur !

Ce montage va equiper mon transverter 5.7GHz SSB actuellement en construction.
 

ATTENTION:
    la version 0 utilise un 74HCT132
    les autres versions utilisent un CD4093.
 


VERSION 0 :

   Schema du circuit de commande de relais bistable                             Nomenclature des composants (25/11/2004)

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Implantation des composants sur la carte electronique :

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    Inconvenient : le module elevateur de tension fonctionne en permanence ce qui peut creer du bruit bien genant en RX.
 


VERSION 1 :

    Schema du circuit de commande de relais bistable                                    Nomenclature des composants (25/11/2004)

   . 
 

Implantation des composants sur la carte electronique :



    Cette solution n'a pas ete retenue.



 

     Le circuit imprime avec version de IC1=74HC132  :

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Image GIF du circuit imprime vue par transparence  /  vue coté cuivre
La date doit apparaitre lisible sur le circuit imprime fini.

    Les dimensions que l'on doit obtenir sont : .

    Le circuit imprime au format pdf :            a venir
 
 

  Photo du circuit imprime realisé (avec la methode du fer à repasser !! ) :

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VERSION 2 et plus :   (version 2 : alimentation du module convertisseur uniquement pendant la commutation du relais)

Plusieurs versions ou variantes en fonction de:

    - convertisseur de tension

    - transistor de coupure ou de commande.

    - type de relais bistable , vcc ou vss commun


    Schema de base du montage : commande de relais bistable :




    Schema en fonction du circuit de commande (approvisionnement des composants) :

    Suite a un probleme de fiabilité au niveau du transistor T6, un schema un peu particulier a ete elaboré.
    Sur la premiere maquette, ce transistor claquait tres vite. Apres analyse, un pic de courant etait la cause du
    probleme. Le montage decrit ici permet de limiter le courant tout en gardant le gain necessaire pour commander
    le convertisseur.
    On peut simplifier le montage en utilisant pour T6 un IFR520, un peu plus difficile a se procurer.
 

    Schema en fonction du convertisseur de tension :

    Modele RS composants :

    Je me suis approvisionné en convertisseur TOKO chez un OM allemand present lors du salon Auxerrexpo 2004.
    Mais comme ce type de module est difficile a trouver, j'ai prevu l'utilisation d'autres modeles de convertisseur.
    Voir schema ci dessous:

    Le convertisseurs ci dessus sont disponibles chez RS composants. C'est un convertisseur 12v->12v. Donc on ajoute
    une tension a une autre, le 12v convertit au 12v d'origine....
 

    Covertisseur avec ICL7662 :

    Mais au cas ou cette solution ne conviendrait pas, j'ai egalement prevu l'utilisation d'un convertisseur silicium.
    Un circuit integre fabriqué par INTERSIL : le ICL7662.
    Ce circuit est etudié pour fabriquer une tension negative, mais peut egalement etre utilisé en doubleur de tension,
    moyennant deux diodes supplementaires. Voir le schema ci dessous :

 . 

    Cette solution sera experimentee dans quelques semaines...
 



     Le circuit imprime compatible pour toutes les versions :  (version GIF)

     Le circuit imprime :  (format PDF)   bista-13.pdf



REALISATION :
 
 

  Versions avec coupure par NPN et convertisseur TOKO

Implantation des composants sur la carte electronique :

    (Version realisee avec les composants que j'avais en stock !)

   . 





   Version coupure par IRF520 et convertisseur TOKO (essais en cours ...)

   . 





   Version coupure par NPN et convertisseur RS composants  (attention, je n'ai pas essayé cette version)

   . 





  Version convertisseur ICL7662 (attention, je n'ai pas essayé cette version)

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Notes sur l'utilisation de circuit de commande de relais bistable

   Afin de prevenir l'eventuelle defectuosité de composants de ce montage (voir loi de Murfy), je ne peux que conseiller
  de s'inspirer du schema ci dessous :



    Le but de ce branchement particulier est de collecter l'information d'emission depuis le contact TX du relais bistable,
    ceci afin de commuter en emission le transverter que si l'on est sur de la commutation du relais bistable. On preserve
    ainsi la vie de notre PA.


Copyright (c) Olivier Berchaud 05/2005.
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