Alimentation laboratoire 0-30V 0-3A

[Yffig]

Bonjour Cécile,

Je reviens plus longuement sur mon dernier post:
Tu as donc trouvé sur le forum de Dave Jones, un projet d'alim dont tu as adapté le circuit des transistors ballast (en en changeant le type BJT versus MOSfet d'ailleurs).
1-Tout d'abord, le fait qu'il ait été publié sur eevBlog n'est pas un gage de qualité...j'imagine que DJ ne l'a pas testé personnellement et qu'il s'en "tape" complètement.
2- Si ce genre de montage était si magique, il y a belle lurette que les constructeurs l'auraient adopté pour réduire les coûts en matière de radiateurs et le poids du matos... Quand ce genre de "switch" de la tension non régulée est mis en oeuvre par des constructeurs sérieux, c'est tout simplement via un gros inter à  bascule tout simplement en face AVANT (je l'ai vu dans ma carrière: c'est pas choquant du tout et sans risque puisque ta consigne et donc ta tension de sortie ne dépend pas de la position de ce switch)
3- Donc c'est une élucubration que le gusse a parfaitement le droit d'avoir réalisée et si tu veux l'adopter, c'est à  toi de l'expérimenter à  tes propres risques et périls,
4- Il y a un argumentaire marketing complétement bidon dans son design. Pour cela je simplifie à  l'extrême le principe qu'il utilise: il divise la tension auxquelles les transistors sont soumis en ayant le même courant => la puissance totale dissipée est exactement la même que si les transistors étaient en // (même tension et courant divisé). A quoi ça sert ???
Toi, tu parles de transistor saturé  ??? Une alim linéaire ne doit pas avoir de transistor ballast saturé, c'est une hérésie !

Sinon,
Tu truffes ton design de "gadgets": indicateurs de fusibles claqués, Over X Protections à  tire larigot, ça fait 6 mois que tu tournes autour du pot alors qu'une alim linéaire correcte ça ne demande pas 1 mois pour être réalisée correctement (cf  celle que j'ai faite et publiée sur ton fil à  propos de la prérégulation par LM2596, et je suis loin de me considérer comme la référence absolue).
Une alim linéaire de labo... ça doit être basée sur un design éprouvé et construit comme un char d'assaut soviétique, à  moins que tu n'en aies pas vraiment le besoin et que ton objectif soit simplement de découvrir et d'expérimenter les techniques et les outils, auquel cas, toi seule peut savoir ce que tu veux faire.

Je te cite: 
"d'ondes constructives/destructives"...! En phase et en opposition de phase, c'est pas assez précis plutôt qu'un langage "New Age" ?
"un BD139 au lieu d'un TIP41C, il est plus efficace pour ce travail.": n'importe quel NPN  ferait le travail, c'est une simple question de loi Ic(Vbe) comme je te l'ai expliqué et même un TO92 ferait le job de manière efficace: c'est la résistance de mesure du courant qui devra être modifiée.

Ce que je veux te dire par ces critiques, c'est tout simplement que je ne peux pas te suivre dans tes hésitations, cheminements parfois erratiques tout simplement parce que ça me prend trop de temps.

Bonne journée

Yffig

[Cécile]

Bonjour,
il est plus que temps de clore ce sujet.

J'ai monté l’alimentation qui correspond au pj, et cette dernière fonctionne comme convenu.
Cependant, au moment de faire les mesures de la résiduelle de 100Hz avec mon picoscope 2205A, je n'ai pu observer qu'une tension avec des oscillations d'une amplitude de 170mV sous plusieurs MHz (PJ). J'ignore si cette perturbation vient du secteur, d'une partie numérique de l'alimentation ou d'un défaut de l'oscilloscope, mais au final je n'ai pu observer la résiduelle de 100Hz (même en charge sous 2A 15V) ...
Oh, et cette résiduelle est présente sur TOUTES les tensions continues que je mesure, y compris sur une arduino, ou autres alims...

Le mode CC de l'alimentation, quant à  lui, oscille GRAVE, mais fait son travail.

Bref, elle fonctionne, mais n'est pas exempte de défauts...

Je ne pense pas que j'aurais dû me lancer dans un projet aussi grand alors que je m'y connais aussi peu, je vais donc me rabattre sur des conceptions plus modestes, comme une charge fictive classique, déjà  finie et fonctionnelle, faite en 2-3 jours, dont je parlerais bientôt.
Bref, plus jamais de projets qui durent des années.


Yffig:

Merci beaucoup pour votre aide, je comprends que je vous aie pris beaucoup de temps et je vous en remercie. Ce projet a été très long en raison de l'apprentissage en parallèle, d'une découverte qui rendait les choix difficiles à  faire, ainsi qu'une constante envie de tout modifier pour du "meilleur" (bref, manque d'organisation, de CdC clair, etc.!), beaucoup de d'erreurs, de cheminements erratiques....
Cela ne se reproduira plus (je l'espère).

BREF, c'est FINI.

Bonne soirée.

Oh, et le schéma ne rentrais pas dans les pj, mm avec une réduction de la taille, donc il viendra plus tard si cela intéresse quelqu’un (je déconseille de le reproduire, ce travail pue l'amateurisme le plus total).

[Yffig]

Bonjour Cécile,

C'est bien d'avoir de tes nouvelles !.

Concernant ton dysfonctionnement, c'est clairement pas acceptable..100mV d'oscillation à  6 MHz en sortie, c'est très certainement tout simplement parce que tu n'as pas correctement "frequency compensated " ta boucle d'asservissement CV (Horowitz traite très clairement le sujet dans tAoE ed 3, il y a pléthore de vidéos sur YT sur le sujet et je suis certain d'avoir évoqué le sujet sur ton fil) ou un manque de découplage des alims des Amp Op.

Mets ton schéma en format "image" (ie pas de fichiers source) sur un des nombreux sites de partage de fichiers (genre OneDrive) pour qu'on y jette un oeil.

Bon week-end.

Yffig

[Cécile]

Bonjour,

C'est bien d'avoir de tes nouvelles !.

Mais de vous aussi ! vous avez été promu, à  ce que je vois ;)

Concernant ton dysfonctionnement, c'est clairement pas acceptable..100mV d'oscillation à  6 MHz en sortie, c'est très certainement tout simplement parce que tu n'as pas correctement "frequency compensated " ta boucle d'asservissement CV (Horowitz traite très clairement le sujet dans tAoE ed 3, il y a pléthore de vidéos sur YT sur le sujet et je suis certain d'avoir évoqué le sujet sur ton fil) ou un manque de découplage des alims des Amp Op.

Pour la compensation en fréquence, je vous met le schéma en PJ (lien wetransfert). Petite observation du matin là  dessus : le doc "ripple en sortie 3.3V" est la sortie du lm317 3.3V, qui présente la même oscillation (c'est louche). Autre chose: la fréquence mesurée par l'oscillo varie considérablement selon le réglage du temps de collecte (axe des abscisses). Voir docs ripple 12V et ripple 12V 2 pour comparer: on passe de 6MHz à  2kHz.

Les mesures à  l'oscilloscope sont faites avec une sonde x1 (fournie avec le picoscope).
https://wetransfer.com/downloads/33815cf234145cb61e8686c1a33277dc20200919100954/1aba143ea97dac29fe1e6441980caadb20200919101006/f51944

Pour le découplage des ampli op, en effet le découplage de la tension positive de l'ampli op principal u6 n'était pas folle, j'ai donc rajouté des capas, mais rien n'y fait (une de 10µF en électrochimique, et une de 0.1µF en céramique).

Bon week-end à  vous.

Cécile

[Yffig]

Bonsoir Cécile,

J'ai regardé (rapidement) les fichiers que tu as postés.

Tout d'abord l'hypothèse (mienne) d'une oscillation qui serait due à  une compensation en fréquence insuffisante paraît caduque au vu de la "bouillie" que tu obtiens (*)... Néanmoins, tu peux toujours mettre en // sur C21 une capa céramique de 100p ..1n (50V) pour voir, ça ne fera pas de dégâts et tu verras ce qui se passe.

Ensuite... si la sortie de la régulation 3.3V est aussi pourrie (d'après tes copies d'écran)... là  ça craint vraiment:
- mets la croco de ta sonde directement sur le point 0V du LM317 (= point froid de R65), déconnecte le 0V de ton alim de la "terre" (en ayant conscience que ton alim est alors isolée de la protection par la terre mais elle l'est par la masse de ton scope qui via l'USB retourne à  la terre par ton PC) et regarde le 3.3V en AC sur ton Pico... Quid ?
(utilise systématiquement ta sonde en 10x (et compensée bien sûr...), sauf si le signal est vraiment trop faible pour ce mode).
- auparavant tu auras vérifié que la mesure de la tension d'une simple pile est exempte de défaut de visu sur ton Pico (en n'y mettant pas les doigts pour tenir ta sonde => coupleur de pile indispensable)

Pour le LM317 qui fournit le +5V...pourquoi as tu mis R51 à  330Ω ? Cette résistance fixe (via la tension de ref de la bandgap) le courant min du LM317... elle doit être de 240Ω max (et même plutôt de 120Ω selon la datasheet). Tu pourras me répondre que le courant de repos du  3° LM317 suffit pour être dans la spec... mais vérifie au Pico les tensions aux TP8 et TP10. Quid ?

D'un point de vue conception, pourquoi as tu mis sur une unique carte des circuits analogiques et numériques avec une masse totalement commune (au vu de ton schéma) ? Je t'avais recommandé de séparer complètement les fonctions en 2 cartes.  Je crains que ce que tu as fait soit la cause de la "bouillie" que tu constates et que tu ais fait un routage de PCB pour que ça tienne "dedans" et que ce soit "joli"... On ne peut pas faire comme ça: le 0V analogique est la référence absolue de ton alim, il ne peut pas être pollué par des pics de courant de circuits numériques.
Si tu avais fait une carte analogique séparée tu serais capable de mettre des tensions de consigne par simples potards pour tester CV, CC , OVP et OCP très facilement.
Je te recommande de consulter ces tutos d'Analog Devices:
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/staying-well-grounded.html
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/studentzone/studentzone-march-2017.html
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/studentzone/studentzone-april-2017.html
https://www.analog.com/en/analog-dialogue/studentzone/studentzone-may-2017.html
pour acquérir quelques notions sur le routage des "0V"analogiques et numériques (et les découplages).

(*) car une oscillation due à  une compensation en fréquence insuffisante produit un signal à  fréquence en général élevée mais ayant une forme peu ou prou sinusoïdale. Or tu visualises des dents de scie écrêtées de période aléatoire comme si c'était ton µC qui générait ces perturbations.Il faut que tu analyses le routage des 0V de ton PCB (cf les docs d'Analog Devices), je pense que tu as possiblement et malencontreusement connecté un 0V analogique sur un point "numérique" que tu pensais être un 0V propre...

Bon dimanche

Yffig

[Yffig]

Bonjour Cécile,

J'ajoute à  mon précédent post, la très bizarre valeur que tu obtiens sur le régulateur 3.3V.... qui varie de 3.633 V à  3.65 ?? Tu as donc un offset de 300mV sur ce régulateur???
Tes résistances sont correctement calculées (si tant est que 240 Ω conviennent, cf ma remarque d'hier) mais passer de 5V à  3.3V soit un drop out de 1.7V ...c'est trop juste pour un LM317 TO-220 (regarde la DS à  25°C et 200 mA). Il aurait fallu mettre ici un régulateur LDO... mais tu peux connecter ce LM317 au 12.7V directement (si tu respectes la dissipation de ce 3° LM317)

Ta tension de +5V est elle propre sur elle ?

Bon dimanche

Yffig

[Cécile]

Bonjour,

Histoire de ne plus douter de l'oscilloscope, j'ai cherché à  vérifier que l'erreur ne venait pas de lui.
J'ai donc commencé par mesurer le 'ripple' d'une pile 9V, avec les sondes fournies, en x10, C.A et C.C. Le résultat est le même (PJ), on trouve soit 173mV soit 88.8mV. Incompréhensible. Je tiens à  préciser que je ne tenais que la sonde d'une main, sur sa zone en plastique isolée, pince croco sur la partie - de la pile...
Il y a bien donc un souci avec l'oscilloscope, ou alors avec une alimentation à  découpage du coin...
Autre chose, quand je relie la sonde à  elle-même, il me trouve AUSSI une oscillation... de 177mV.
Remarque : l'oscillo ne mesure quasiment que des oscillations de 88 ou 170mV (environ) à  fréquence très variable selon les réglages.

Au vu de ce qu'il se passe, je pense créer un topic juste pour cela...

mets la croco de ta sonde directement sur le point 0V du LM317 (= point froid de R65), déconnecte le 0V de ton alim de la "terre" (en ayant conscience que ton alim est alors isolée de la protection par la terre mais elle l'est par la masse de ton scope qui via l'USB retourne à  la terre par ton PC) et regarde le 3.3V en AC sur ton Pico... Quid ?

En respectant tout ce que vous avez dit, je retrouve la même oscillation. J'ai ré-essayé en enlevant le uC (donc plus de signaux carrés sur la carte) mais tout reste pareil.

Pour le LM317 qui fournit le +5V... pourquoi as-tu mis R51 à  330Ω ? Cette résistance fixe (via la tension de ref de la bandgap) le courant min du LM317... elle doit être de 240Ω max (et même plutôt de 120Ω selon la datasheet). Tu pourras me répondre que le courant de repos du  3° LM317 suffit pour être dans la spec... mais vérifie au Pico les tensions aux TP8 et TP10. Quid ?

En effet, la résistance est un peu forte, mais on ne devrait quand même pas en arriver là ... pour tp8 et tp10, j'ai les bonnes tensions, mais toujours la même oscillation de 177mV.

D'un point de vue conception, pourquoi as-tu mis sur une unique carte des circuits analogiques et numériques avec une masse totalement commune (au vu de ton schéma) ?

Par ce que je ne suis pas parfaite ;)
Sans rire, oui c'est une erreur de conception, je n'ai pensé qu'a séparer la partie puissance de la partie commande.

Néanmoins, tu peux toujours mettre en // sur C21 une capa céramique de 100p ..1n (50V) pour voir, ça ne fera pas de dégâts et tu verras ce qui se passe.

Le souci ne venant pas de l'alim, je la laisse comme elle est pour le moment, je verrai quand le picoscope arrêtera son caprice.

Merci beaucoup de votre aide,
bonne journée à  vous.

Cécile

https://wetransfer.com/downloads/2fea7fc0b1ef4fbeee98a072b529b9eb20200920094815/d6bb8c9d1b8d403cdb85f25cf31b52b020200920094827/0d545c

[Cécile]

J'ajoute à  mon précédent post, la très bizarre valeur que tu obtiens sur le régulateur 3.3V.... qui varie de 3.633 V à  3.65 ?? Tu as donc un offset de 300mV sur ce régulateur???
Tes résistances sont correctement calculées (si tant est que 240 Ω conviennent, cf ma remarque d'hier) mais passer de 5V à  3.3V soit un drop out de 1.7V ...c'est trop juste pour un LM317 TO-220 (regarde la DS à  25°C et 200 mA). Il aurait fallu mettre ici un régulateur LDO... mais tu peux connecter ce LM317 au 12.7V directement (si tu respectes la dissipation de ce 3° LM317)

Bonjour, je n'ai pas pu mettre une res de 330 ohm (pas en stock) j'en ai donc mis une de 390 Ohm en attendant.
Pour le dropout, oui c'est juste juste... Je remplacerais le lm317 au besoin.

[Yffig]

Re,

Non ! tes valeurs de 240 et 390 sont correctement calculées => elles donneraient 3.28V si la bandgap est à  1.25V.

Je te cite: "En effet, la résistance est un peu forte, mais on ne devrait quand même pas en arriver là ... "
Ne pas respecter les données d'une datasheet c'est ton problème.. ne t'étonnes pas si ensuite ça foire. Si tu avais fait ça dans une boîte pour une production en série et que 10% des sorties de fab étaient rejetées tu entendrais parler du pays ... Les données des datasheets sont fait pour être respectées, même pour un bidouilleur.

Pour ton Pico...je crains que tu ais bousillé ton entrée(*).. regarde ce que donne l'autre canal
(*): j'ai un Pico MSO 3206D ...sur la face avant , à  côté des entrées BNC il y a un Warning "± 20V peak max". Peut être as tu utilisé ta sonde en X1 pour regarder le 24VNR ? Partant d'un transfo 2x12V AC, tu peux monter en crête jusqu'à  plus de 32V !! Les specs d'un constructeur, c'est comme les datasheets, ça se respecte !
Et un scope, surtout en USB, ça s'utilise systématiquement avec une sonde x10: ça te garantit 400V min et la bande passante du constructeur. Le mode x1 c'est à  utiliser uniquement en connaissance de cause, c'est à  dire quand tu sais exactement quelles sont les contraintes.
Regarde la sortie carrée 1KHz de compensation du scope pour chaque canal
J'espère pour toi que tu ne l'as pas cramé.


Yffig

[Yffig]

Re, re

J'ai regardé le 2nd zip que tu as publié...Les 2 canaux ont l'air de déconner sur la pile de 9V...
Ça sent pas bon pour ton Pico.
Chez qui l'as tu acheté ?

Yffig

[Cécile]

Peut être as tu utilisé ta sonde en X1 pour regarder le 24VNR ?

Non, j'ai bien fait attention. Ca coute cher tout ça.

Regarde la sortie carrée 1KHz de compensation du scope pour chaque canal

en utilisant le générateur de signaux de l'oscillo, on retrouve un beau signal carré, mais avec les mêmes oscillations (pour les deux canaux).

J'ai regardé le 2nd zip que tu as publié...Les 2 canaux ont l'air de déconner sur la pile de 9V...
Ça sent pas bon pour ton Pico.
Chez qui l'as tu acheté ?

je l'ai acheté chez E44, qui l'ont eux commandé chez TME.

Bref, le soucis proviens bien de l'oscilloscope, je vais m'en référer à  eux pour essayer de le changer.

Merci pour tout, et bonne journée

Cécile

[Yffig]

Re re re,

Achète leur un bouchon BNC 50 Ω (ou 75 Ω) pour boucler chaque entrée pour voir si tu as toujours cette anomalie.
Et aussi: y aurait pas un mode XY sur ce Pico ?

[Yffig]

Bonjour Cécile,
Ma proposition de tester en XY c'est pour permettre de "by-passer" la base de temps et de ne tester que les voies "verticales" puisque tu constates que les réglages influent sur le phénomène.

Avant d'aller chez E44 (qui n'est qu'une épicerie...) regarde quand même sur un autre port USB de ton PC ou mieux sur un autre PC si tu as le même phénomène.
Je crains que E44 , n'étant pas un distributeur Pico (contrairement à  Testoon, Polytech Instrumentations, etc) ne fasse pas de SAV sur place et en plus ils se sont fournis chez les polonais de TME...

Bonne chance.

Yffig

[Cécile]

Bonjour Yffig,
aucune solution à  l'horizon.
Pas de mode XY sur l'oscillo, bruit présent en permanence...
Bref, je vais à  Nantes jeudi pro, on verra bien.

Bonne soirée,

Cécile

[Yffig]

Bonjour Cécile,

Concernant le mode XY des Pico, j'ai le doc réf DO226-3 de 2014 intitulé "PicoScope® 6 Training Program" , page 114 = mode XY . je crois que tous les hardwares de PicoTech supportent le même soft et j'ai dû trouver à  l'époque ce doc sur le site de PicoTech (ou du distributeur Testoon chez qui j'ai acheté mon MSO).
L'idée du mode XY est de voir ce que tu obtiens. avec le même signal sur les deux entrées A et B. Si tu obtiens une droite oblique, alors tes deux voies se comportent de la même manière et sont probablement "indemnes" au niveau de leurs étages d'entrées, l'origine du trouble pouvant être commune (alim, etc). En mode XY, tu "déconnectes" le balayage horizontal (en fait c'est plus évident sur un scope analogique que numérique).

As tu essayé de voir si, sur le site de PicoTech, il y a un lien vers leur support technique ? Comme l'anglais n'est pas du mandarin pour toi, essaie de les contacter avec des pièces jointes. méfie toi quand même des f...g Brexiters, une demande mienne de support chez Peak Limited (les petits testeurs) est toujours sans réponse d'outre Manche depuis 6 mois (j'ai résolu sans eux mais même pas un accusé de réception de leur part et encore moins de Trouble Ticket ouvert.

Bon dimanche

Yffig