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Auteur Sujet: Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A  (Lu 3019 fois)

Yffig

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #60 le: novembre 23, 2019, 08:30:01 pm »

Bonsoir Cécile

Effectivement, il fallait revoir tes 2 alims... Donc, ça marche... Bravo !

- Question fusibles....: je procède par "trial & error": Au départ j'alimente avec une Alim de Labo => je connais le courant nominal (le fuse est en short  8) ). J'essaie avec un fuse de valeur supérieure de 50% environ...Rapide ou Tempo ? Ça dépend du circuit (temporisé si il y a beaucoup de condos derrière , rapide sinon). J'utilise tout un jeu de 5*20 mm (ex: https://www.reichelt.com/fr/fr/assortiment-de-fusibles-fins-5-x-20-mm-retardement-moyen-sortiment-mtr-p19297.html?r=1) et je rachète une boîte de 10x  quand la boite est à moitié vide. Ensuite je passe à la valeur inférieure, si ça tient... je réitère jusqu'à ce que j'atteigne un peu plus que la valeur nominale mesurée. Je reste sur cette valeur sauf si il finit par sauter auquel cas je repasse à la valeur immédiatement supérieure. Quand au temps de réaction du fuse... j'en sais rien !
L'emplacement du fuse serait plutôt en aval du LM317, en amont c'est plutôt pour une PTC  mais je ne saurais pas trancher définitivement. Comme le LM317 est en fait un circuit "flottant", courant d'entrée et courant de sortie ne différent que de qq mA donc autant le mettre après, tu lui éviteras le choc thermique jamais très bon pour son MTBF.
Sinon fuse SMD ou en verre sur PCB ?, j'ai pas de religion, c'est sans doute plus facile et moins cher en fusible "verre".


- Protocole de test: je crois comprendre que tu court-circuites la ref du LM317 (entre pins Out et ADJ), non ? Pas très orthodoxe....Tu as peut être consulté le fil que j'ai créé sur le LM317.... Faut pas trop le chatouiller quand même (cf ton second test).
Autant je lui fais une confiance absolue en mode tension fixe ou tension légèrement ajustable, autant en mode "je balaie toute la gamme avec un mono-tour"..j'ai eu pas mal de cadavres  :'(

- le DAC qui fournit la tension de référence et donc la consigne doit bien sûr être sur la carte analogique avec une alimentation "nickel". Mais n'oublie pas que tu dois pouvoir tester ta carte analogique seule, donc...prévoir de pouvoir remplacer ta sortie DAC par un potard à partir d'une source très stable (un LM317 le fait très bien même en To92/SMD ou un AMS1117 en SMD).

-Peux tu poster tes implémentations sur PCB en couleur ? Combien de couches ? As tu un plan de masse ?

Bonne continuation !

Yffig
« Modifié: novembre 23, 2019, 09:29:16 pm par Yffig »
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #61 le: novembre 25, 2019, 06:45:03 pm »

Bonsoir,
Voilà le pdf du pcb. J'essaierais d'obtenir qqchose de plus clair pour un prochain post
En deux couches, avec un plan de masse sur la face inférieure. MAIS: il me reste à 'retourner' le µC: toutes les broches avec ADC sont du coté interface utilisateur, alors que j'aimerais qu'elles soient de l’autre.

-Question fusible, je testerais une fois le pcb entre mes mains. Au vu de la taille du pcb, je n'ai préféré n'en mettre qu'un pour les deux LM317 (à voir le schéma du précédent post).
Pour le temps de réaction, je ne pense pas que ce soit un soucis: tout ce que l'on risque, c'est que le triac chauffe un peu plus, mais il y survivra... Reste les lm317... Mais dans le doute, j'en mettrais un rapide.

-Protocole de test: tout à fait, je CC la ref du LM317, et ce n'est pas orthodoxe :)  Je ne ferait plus ça quand j'aurais mon alim de labo, promis ;)
et oui, j'avais suivi votre post sur le LM317, mais bon... J'avais juste besoin entre 4.5 et 6V.

-Pour le remplacement de ma sortie DAC (d'ailleurs je ne sais pas si ça a été bien clair, mais les DAC et ADC seront sur le pcb analogique) par un potard, je comptais mettre un TesPpoint ou qqchose du genre.

Bref, je commence la partie analogique, qui sera plus courte (moins de modifications à faire).

Merci pour votre aide, et bonne soirée!

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Yffig

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #62 le: novembre 25, 2019, 07:10:31 pm »

Bonsoir Cécile,
C'est vraiment chouette les outils CAO d'aujourd'hui... !
- Tes LM317T sont" horizontaux", "collés" au PCB...et sans radiateur ? Dans ces conditions la Rth jonction-ambiance est de 50°C/W selon la DS et même plus car un coté de la languette métallique n'est pas à l'air libre..., vérifie bien que tu n'auras jamais 2 ou 3W à dissiper (ce qui risque d'être le cas en OVP le temps que le fuse saute).
- DAC & ADC sur partie Analogique ? DAC oui puisqu'on ne les voit pas sur tes schémas mais ADC ? Ils ne sont pas dans le STM32 ?
Bonne soirée
Yffig
« Modifié: novembre 25, 2019, 07:13:23 pm par Yffig »
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #63 le: novembre 25, 2019, 08:29:43 pm »

Bonsoir,
j'ai oublié les explications!! Nous avons à droite l'entrée AC, qui sera redressée par un pont de diodes (boitier DIP4), puis filtrée par la grosse capa. Ensuite, les tensions sont régulées par les deux LM 317, entourés (en bas) par leurs résistances 'de réglage' et par leur OVP à leur droite.
Les connecteurs du bas sont ceux pour le coté alimentation, ceux du haut pour l'interface utilisateur. Les résistances + capas au milieu en haut sont celles des codeurs incrémentaux.
La briquette grise avec plein de broches est bien entendu le STM32, avec sont quartz de 8Mhz, le bouton RESET et les pins de test (bas gauche). Enfin, nous avons un cylindre gris (à gauche) qui n'est autre que le buzzer, et un boitier DIP8 (en haut à droite) qui est l'EEProm.

-pour les LM317, j'ai bien prévu des radiateurs, je n'ai juste pas trouvé leurs modèles 3D. Cependant, vous pouvez voir que les composants (notamment les transistors) sont légèrement écartés des LM317, pour cette raison. pour la puissance dissipée: pour 9V en entrée et 3.3V sous 500mA en sortie, nous avons une dissipation d'environ 3W (en gros). Mes radiateurs sont à 20°C/W, donc je serais vers 60°C maximum (et je compte en prendre des plus gros qu'actuellement). Ah, et si les LM317 sont couchés, c'est pour pouvoir superposer la carte analogique sur la numérique en cas de manque de place dans le boitier.

-Oui, il y a des ADC dans le STM32, MAIS: les signaux logiques devront parcourir des cables (mettons 10cm) juste à coté d'un transformateur... pas tip top... De plus, j'ai quelques MCP3422 en réserve, qui offrent l’opportunité d'une mesure différentielle, et avec une résolution réglable (de 12 à 18 bits), ainsi qu'un PGA. Mais oui, c'est plus cher...

Bonne soirée!

Cécile
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Yffig

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #64 le: novembre 25, 2019, 08:56:57 pm »

Je vais encore te taquiner avec 2 questions:
- isolation des boitiers LM317 (où se trouve Vout)  = OK ?
- si tu arrives à souder ton STM32xxx, pourquoi tu mets pas des résistances/ condos/diodes SMD aussi ? il y a un gain de place conséquent à faire, même si ton plan de masse reste côté "gros"composants. D'ailleurs t'est il possible de poster le dessin de tes couches séparément.

Bonne nuit
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #65 le: novembre 26, 2019, 07:45:44 pm »

Bonjour,

pour vos deux questions:
1) tout à fait! le seul risque, est, je pense, que les radiateurs se touchent, ce qui est impossible, puisqu'il seront vissés au pcb.
2) oui, mais ce serait inutile: les connecteurs (que je laisse en classique 2.54mm) prennent beaucoup de place, conditionnant ainsi la taille du pcb.

Petits changements: j'ai remis deux capas pour le filtrage au lieu d'une, et j'ai déplacé l'EEprom.

Voilà, bonne soirée!
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #66 le: novembre 26, 2019, 07:48:03 pm »

voici les documents! (1)
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #67 le: novembre 26, 2019, 07:49:57 pm »

et voici le reste (2)
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Yffig

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #68 le: novembre 26, 2019, 08:36:08 pm »

Bonsoir Cécile!
Je te fais un retour rapide parce qu'il y a une ...ouille
!
- sur ton schéma, l'emplacement du fusible n'est pas bon !. Je crois me souvenir que je t'avais transmis un fichier .asc pour que tu regardes la pointe de courant lors de la charge des condos de filtrage (tes 2*1000µ). Sauf à utiliser des condos "pourris" (ie à résistance série de plusieurs zommes, au minimum 12 zommes chaque, tu vas exploser ton fuse direct!. La place d'un fuse est après le filtrage. Donc il te faut: soit un seul condo (éventuellement réunis les 2), soit 2 fuses.
- apparemment , je vois 2 plans de masse, un de chaque côté....mais ils me paraissent:
1-bien "déchiquetés"
2- je vois pas où sont les vias qui les relient... (Je ne sais pas forcément lire tes couches car le bleu électrique que tu utilises me "pète les yeux" (ça c'est pour moi...)
Faut essayer de ne pas trop déchiqueter un plan de masse...et ce sera encore plus vrai sur la partie analogique où tu auras des ampères (revois mes conseils concernant le routage du PCB et la masse en étoile).
Bonne soirée
Yffig
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #69 le: novembre 27, 2019, 08:44:36 pm »

Bonsoir,
"Je te fais un retour rapide parce qu'il y a une ...ouille !"
Mais quelle andouille je fais... ::)
Voilà, c'est rectifié!

Non, le plan de masse n'étais pas en deux parties. J'ai cependant rectifié la chose, le voilà plus 'uni'.
Mais je dois bien avouer que malgré tout, le routage me semble brouillon...
Voilà les nouveaux docs, bonne soirée!
Cécile
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #70 le: novembre 27, 2019, 08:45:32 pm »

voici la fin des documents:
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Yffig

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #71 le: novembre 27, 2019, 09:24:51 pm »

Bonsoir Cécile,
Je viens de jeter un œil (non, il n'est pas crevé.. ;) ) et OK pour la modif.
J'ai juste regardé tes pistes d'alim: bien larges OK. Améliores éventuellement celle qui conduit au 2° LM317
Il me semble que le 3.3v fait seulement les 3/4 du tour du PCB, tu pourrais boucler complètement sans pb, ça te ferait une espèce d'"anneau de garde" et ajoutes-y qq condos céramique de 0.1µ ou 10n de ci de là (tu as la place)....Ça ne peut jamais faire de mal sauf à la Bill of Materials mais tu n'es pas à qq cents près, si ? Essaies aussi d'en mettre un pile poil à chaque in et chaque out des LM317 (si tu peux).
Bonne soirée
Yffig
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papyblue

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #72 le: novembre 28, 2019, 02:24:02 pm »

Bonjour Cécile,

Je me glisse dans votre "revue de pairs" pour dire que je trouve la piste 3,3V trop proche du trou de fixation de la carte et je vois là un risque lors du montage si les vis sont métalliques.
Sinon, c'est un projet passionnant à suivre !

PB
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Cécile

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #73 le: novembre 28, 2019, 09:12:01 pm »

Bonsoir,
Suivant vos conseils, j'ai ajouté des capas de découplage, au niveau des connecteurs et des LM317.
Je vous fait suivre 3 images, celle globale du dessous et celle du dessus, puis une autre avec une vue de la piste 3.3V en surbrillance.

L'espace trous de fixation-piste a cette fois été respecté, sauf pour le plan de masse (pas trouvé comment faire).


"Sinon, c'est un projet passionnant à suivre !"
Merci! Je dois bien dire que je suis étonnée que cela soit intéressant, il n'y a que des choses 'basiques', qui ont dû être vues et revues... Mais merci, c'est encourageant!


Voilà, commande ce weekend, montage et test d'ici 1-2 semaines selon le temps de fabrication.

Un dernier petit mot:
Je trouve ce genre de pcb très intéressant pour le développement de petits projets (avis purement personnel). Si ce projet vous intéresse aussi, n'hésitez pas à me demander les fichier Gerber. Je compte par ailleurs réaliser une version 'miniaturisée', avec le petit frère du µC que j'utilise là, soit le STM32F130C8t6, qui aura aussi l'opportunité d'avoir un écran OLED 3x6cm sur son verso. Le pcb devrai avoir la taille d'une Arduino.



Le prix de tout ça:


µC:     7€      https://fr.farnell.com/stmicroelectronics/stm32f103rbt6/mcu-32bit-cortex-m3-72mhz-lqfp/dp/1447640

Quartz:   1.6€   5x XT9MNLANA8M    https://fr.farnell.com/vishay/xt9mnlana8m/crystal-8m-at-mode-hc49-4hsmx/dp/1611765

Capa de filtrage:     1.2 €  2x 105°C 7000H rubycon 1000µF 25V    https://fr.farnell.com/rubycon/25yxf1000mefc12-5x20/condensateur-1000-f-25v-20/dp/1144624?st=yxf

Pont de diodes:     0.5€     DF005M     https://fr.farnell.com/on-semiconductor/df005m/bridge-rectifier-1-5a-50v-4dip/dp/1700163?st=DF005

Fusible et porte fusible:     1€     fuse 1A verre

Capas de découplage 0.1µ:     2€     20x  0.1µF 50V   https://fr.farnell.com/kemet/c0805c104j5ractu/condensateur-0-1-f-50v-5-x7r-0805/dp/1414663?st=0.1u

Capas de découplage 10µ:    1€     5x 10µF 50V 105° 5000h   https://fr.farnell.com/rubycon/50yxf10mefc5x11/condensateur-10-f-50v-20/dp/1144632?st=yxf

Connecteurs (estimation, selon l'usage):     2€    5x Molex 5 broches https://fr.farnell.com/molex/22-27-2051/connect-header-5-voies-1-rangee/dp/9731679

Résistances:     3€     Prix approximatif !

Buzzer:     1.5€   

TL431:    1.5€    5x https://fr.farnell.com/stmicroelectronics/tl431aczt/ref-de-tension-shunt-2-495-36v/dp/3130132?st=TL431

Triac:     2.5€     5x  Z0103MA 1AA2    https://fr.farnell.com/stmicroelectronics/z0103ma-1aa2/triac-0-8a-600v-boitier-to-92/dp/9804579

diodes:    0.9€     5x  1N4007   https://fr.farnell.com/vishay/1n4007-e3-54/redresseur-standard-1a-1kv-do/dp/2547224?st=1N4007

encodeurs logiques:    3€   2x  https://www.rs-particuliers.com/WebCatalog/Encodeur_rotatif_mecanique____Incremental__24_impulsions_par_tour__axe_de_6_mm__Traversant-7377767.aspx

EEprom:   0.4€    https://fr.farnell.com/microchip/24lc64-i-p/eeprom-serie-64-kbits-400khz-dip/dp/9758054?st=24LC64

Pcb (sans frais de port):   3.5€   JLCPCB


Estimation du prix total: 33€
Petit commentaire: je n'ai pas compté les LM317, comme d'autres petits composants, mais je pense avoir surestimé le prix des résistances, par exemple, ou des capas (nous avons généralement ce genre de choses en stock). De plus, rien n'oblige à mettre tout les composants, ni à prendre des 105° rubycon... Ni du vishay!  Mais c'est mieux ;)

Voilà, je vous souhaite une bonne soirée, à la semaine prochaine!

Cécile
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Yffig

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Re : Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A
« Réponse #74 le: novembre 29, 2019, 07:18:32 am »

Bonjour Cécile !
Joli...!
C'est bien d'avoir fourni la BOM, Dave t'aurait félicité pour les Rubycon  ;) (il aime moins les céramiques multicouches MLCC...mais pas sous ces tensions: des 50V pour 3.3V et 5V, ça doit le faire)
Pour isoler le plan de masse d'éventuelles entretoises métal, tu as à priori deux stratégies:
- soit tu le fait volontairement et tu veux que cette masse soit en contact avec le boîtier métallique => surtout pas de vernis de protection
- soit tu enlèves le plan de masse selon un disque de diamètre suffisant pour isoler tes trous de fixation (ça doit pouvoir se faire dans ton soft, non ?)
Perso, je n'utilise que des vis et entretoises M3 nylon et je raccorde la masse PCB au châssis si besoin et si j'arrive avec la terre sur mon alim.

On attend la suite avec impatience !

Bonne journée

Yffig
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