Liaison masse électronique et masse mécanique

[VengaBoyz]

Bonjour le forum,

Je fais face à une grande interrogation et avant de faire des conneries, je préfère vous demander votre avis/aide.

Sur une carte électronique alimentée par une alim externe type TRACO POWER et LDO sur la carte (pour passer de +/-12V à +/-5V), le GND est commun à tout ça du coup.

Par contre, ma carte sera dans un boitier en alu, relié à la terre. Donc est-ce que je peux relié ma méca à mon plan de masse? C'est-à-dire, est-ce que je peux relié mon GND à la terre?

Merci.

VengaBoyz
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[vincent66]

Bonjour...!

Tu n'imagines pas le nombre de cochonneries qui peuvent être transmises à de l'électronique de commande via la terre...!

Le mieux serait de garder la carte d'électronique de commande flottante, non reliée à la terre, et d'utiliser des optocoupleurs entre la commande et la puissance, elle reliée à la terre..

[VengaBoyz]

Le mieux serait de garder la carte d'électronique de commande flottante, non reliée à la terre, et d'utiliser des optocoupleurs entre la commande et la puissance, elle reliée à la terre..

J'isole la partie puissance du reste du circuit et je relie la puissance à la terre mais pas la commande?

[vincent66]

En effet, je crois que nous nous sommes compris...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Vincent PETIT]

Salut,

Tu n'imagines pas le nombre de cochonneries qui peuvent être transmises à de l'électronique de commande via la terre...!

Si la CEM est pris en charge, rien ne remonte de la terre dans l'électronique. Les courants perturbateurs de mode commun et différentiel obéissent à la loi des noeuds (ils retournent simplement à leur source) sans faire de marche arrière ou contre sens. Par contre suivant le câblage de ton appareil il peut y avoir une montée de potentiel de la terre donc de la masse et donc du 0V si tout est commun mais ceci n'est pas du tout une cochonnerie qui remonte dans l'électronique c'est juste un phénomène normal (un fort courant perturbateur qui passe dans un fil de terre va créer une tension) qu'il faut intégrer dans la réflexion CEM.

On ne peut pas répondre à ta question avec si peu d'information.

La CEM ça se pense par rapport au terrain, exemple :
Imagine deux appareils électroniques comme le tien (dans des boîtiers métalliques avec 0V relié à la Masse mécanique et elle même reliée à la Terre) espacés de 300m et connectés entre eux par un câble blindé. Seulement sur le terrain pas de bol, l'un des appareils est juste à côté d'une grosse armoire électrique ou machine qui pollue. Et bien cette config qui paraît parfaite est en réalité terriblement foireuse.
L'appareil près de la grosse armoire va voir la terre montée en potentiel à cause de l'armoire qui pollue et envoi des courants de défauts dans le fil de terre. Comme ton appareil à son 0V relié à la masse méca elle même reliée à la terre, le 0V est à une certaine tension par rapport à l'autre appareil qui se trouve 300m plus loin ! Quand bien même tu aurais des terres en étoiles, cela ne règle pas certain problème comme des valeurs de terre différentes entre les deux appareils distants. Ou encore si l'un des appareils subit des rayonnements par couplage capacitif ou inductif (comme une variation rapide de courant dans un câble proche, cela réagit comme une antenne c'est à dire qu'un champs magnétique apparaît et ton appareil à proximité, même avec sa terre en étoile, va ramasser un peu de ce champs qui va être en grande partie réfléchie par le blindage mais une partie de ce courant va être conduit dans le fil de terre)
Résultat => L'un des 0V fait du yoyo alors que l'autre pas forcément et un courant va circuler de l'un vers l'autre. Ceci va créer en plus une boucle de masse de la mort à moins que le câble blindé longe le sol ce qui est peu probable.

On peut imaginer d'autres cas de figures, dans des environnements plus favorables ou un câblage plus court etc...

Le mieux serait de garder la carte d'électronique de commande flottante, non reliée à la terre, et d'utiliser des optocoupleurs entre la commande et la puissance, elle reliée à la terre.

C'est une solution qui fonctionne à deux conditions :
- Il faut que le 0V ne soit pas commun non plus (opto + transfo d'isolation) sinon ça n'a pas d'utilité.
- Il faut être sur que la carte flottante ne va pas être exposée à des courants de mode commun, qu'ils soient rayonnés ou transmis par couplage interne sinon ce courant va se retrouver sur la carte flottante et il repartira quand même à sa source en empruntant le couplage carte/chassie (la capacité parasite, exactement le même phénomène aue lorsque tu mets en oeuvre une touche capacitive). Tu ne pourra jamais en être sur car la cage de Faraday parfaite n'existe malheureusement pas. L'épaisseur du blindage est fonction de l'effet peau aux fréquences dont tu souhaites te protéger mais aux basses fréquences il faudrait un matériau très épais avec une forte perméabilité magnétique.


Du coup la réponse dépend de comment s'installe le projet final, dans son environnement.

[gwgidaz]

Bonjour

" Il faut être sur que la carte flottante ne va pas être exposée à des courants de mode commun, qu'ils soient rayonnés ou transmis..."

Oh que oui ! A nôtre époque, avec le foisonnement des émissions des téléphones portables ou autre...Il est très difficile de supprimer les perturbations de mode commun à ces fréquences, si la masse de la carte n'est pas au chassis .

A moins d'être certain qu'on sera loin de tous ces émetteurs, je ne m'y risquerait pas....ça ne se fait quasiment plus . Sinon : condensateurs "by-passe au chassis, de quelques centaines de pF....sur les entrées.

[Vincent PETIT]

Bonjour,

Sinon : condensateurs "by-passe au chassis, de quelques centaines de pF....sur les entrées.

C'est ce que je ferai aussi.

A+

[gwgidaz]

Avec une petite self ferrite en série...

[VengaBoyz]

Bonjour à tous,

Une capa en bypass avec self ferrite en série sur les entrées.... C'est à dire?

Les entrées d'alim ou les entrées capteurs?

Par exemple, sur un ampli ça donnerai une self +capa sur les entrées + et -?

[gwgidaz]

Bonjour à tous,

Une capa en bypass avec self ferrite en série sur les entrées.... C'est à dire?

Les entrées d'alim ou les entrées capteurs?

Par exemple, sur un ampli ça donnerai une self +capa sur les entrées + et -?

Bonjour, sur tout ce qui entre dans le boitier, juste au niveau des entrées, pas quelques cm à l'intérieur.
une capa "bypass" est faite pour ça, c'est un peu comme une vis et son boulon qui se place dans le trou d'entrée du chassis.
Une self ferrite, c'est une self d'arrêt qui se placerait juste derrière la capa by-pass. Pour ces fréquences ( Le GHz) , un petit tube de ferrite enfilé dans le conducteur est suffisant, s'il y a aussi la capa by-pass;
Le problème, c'est que ça coûte cher,et parfois difficile à mettre en oeuvre s'il y a beaucoup de conducteurs , ou une nappe.
on peut aussi se débrouiller autrement, si la protection cEM n'a pas à être aussi forte.

D'une façon générale,
- il faut trouver à l'entrée un découplage sans connexion qui va directement au boîtier. Sachant qu'une piste de connexion de longueur 5 mm représente environ une trentaine d'ohms à 900 MHz, donc ne découple plus....Le By-passe n'a pas de connexion, c'est donc la solution idéale, mais luxueuse si on conçoit un produit grand public.
- si on fait un filtre sur la carte, il faut savoir que les conducteurs entre l'ouverture d'entrée et le découplage sur la carte, constitue une boucle, donc une antenne. Pour cette raison, le filtrage doit se faire à proximité immédiate de l'ouverture d'entrée, et pas à 5 cm ...
- si les conducteurs sont nombreux, on peut faire un filtrage de mode commun "commun" à tous les conducteurs, en enfilant un tube de ferrite sur le câble à l'extérieur, mais au plus près de l'ouverture ( maxi quelques cm) ...car tout ce qui est derrière entre ce tube et le boîtier pourra récupérer les rayonnements extérieurs . cette solution est moins efficace que les précédentes...

Ces précautions sont valables aussi si on choisit de mettre la masse de la carte au boîtier. Il faut alors que la masse de la carte soit réunie au boîtier ( pas par un fil ! car on a vu que son impédance est grande à ces fréquences, mieux vaut une vis et contact direct...)

Dans tous les cas, le découplage des conducteurs d'entrée, et le contact masse carte- boitier doivent être le plus près possible de l'ouverture. En effet, les courants qui passent par le découplage d'entrée de la carte circulent en surface . ils tendent à retourner sur la surface extérieure du boîtier. ils y retournent par la surface intérieure, et passent pas l'ouverture. il faut donc que ce découplage de la carte et le contact au boitier soient très proches de l'ouverture.

Ce qu'il faut faire, c'est imaginer le courant parasite qui entre , qui passe par le découplage, puis par le contact de la masse de la carte au boitier, puis qui circule à la surface interne pour revenir sur l'ouverture. Si cette boucle est grande, le filtrage CEM UHF est incorrect.