Interessant problème sur microcontroleur isolé [Résolu]

[Vozek]

Bonjour,

Mon microcontrôleur A est alimenté par un chargeur USB basique et doit recevoir une information de la part d'un microcontrôleur B isolé du premier. B est donc alimenté par un convertisseur DC/DC à base de transformateur push/pull.

A fonctionne parfaitement mais B n'envoie aucune information et fonctionne mal, malgré le fait qu'il reçoit bien la tension généré par le convertisseur DC/DC.

Ce que je ne comprend pas, c'est que B fonctionne parfaitement dans les cas suivants :
- lorsque la masse de l'alimentation de B (c-à-d la masse à la sortie du convertisseur DC/DC) est connecté à la terre
- lorsque la masse de l'alimentation de A (c-à-d la masse du chargeur USB) est connectée à la terre
- lorsque le système est alimenté par une pile

Il m'est difficile de debugger le tout, car lorsque le branche la masse de mon oscilloscope à la masse de A ou de B, ces dernières sont directement relié à la terre. Du coup tout fonctionne.
Alors j'ai retiré la terre de mon oscilloscope (je sais que c'est dangereux) afin de vérifier que B est bien alimenté. Et oui, B est bien alimenté mais semble recevoir du bruit secteur, les sorties présentent un comportement erratique, plus influencé par le 50Hz que par le programme de B.

Je ne comprends vraiment pas quel rôle vient jouer la terre dans ce cas. Le chargeur USB est très certainement un convertisseur à découpage type fly-back. Il n'y a pas de prise de terre sur ces chargeurs. C'est un chargeur officiel Samsung, pas une copie chinoise, j'imagine donc qu'il est complètement isolé du secteur.

Si quelqu'un pourrait m'aider à comprendre, ça serait super
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[penthode]

HELLO ?

quel est le style de liaison ( isolée ?) entre A et B ??

car pour moi une ISOLATION du signal sous-tend une liaison ad-hoc :

optocoupleur
transformateur
haute fréquence..... etc

[Vozek]

le signal est transmit par optocoupleur.

Voici le schéma complet de l'isolation.

[Vozek]

En réalité B converti le signal d'une sonde ORP (potentiel d'oxydo-réduction) et le transmet à A.
B est isolé car la sonde OPR interfère avec une sonde de pH immergé dans la même solution. Le signal conditionné de la sonde de pH est directement relié au coinvertisseur ADC de A.

Lorsque je retire la sonde pH de la solution de test, B fonctionne correctement. Il y a donc interférences entre les sondes. l'isolation étant là pour empêcher cela. Ça fonctionne sur pile, donc je ne comprends toujours pas...

En isolant la sonde pH ça pourrait peut-être marcher. Mais j'aimerais vraiment trouver une autre solution.

[A voir en vidéo sur Futura]

[jiherve]

bonsoir,
sur le schéma il y a deux renvois au 5V serait ce le même ?
Si oui alors rien n'est isolé!
JR

[Vozek]

Alors, oui c'est le même 5V mais il est de l'autre coté de l'optocoupleur.
Je pense que tout ce qui se trouve à droite du transformateur et à gauche de la LED de l'optocoupleur est séparé galvaniquement du 5v.

[jiherve]

Re
ben voyons!
Si une tension d'alimentation est la même des deux cotés de l'opto alors rien n'est isolé et l'opto ne sert à rien.
espérons au moins que les masses soient communes!
Copie à revoir!!!
JR

[Vozek]

Non, si vous regardez bien le schéma, la masse du coté LED de l'optocoupleur est génerée par le transfo tout comme le signal qui est derivé de l'alimentation généré aussi par le tranfo.
Je vous défi de trouver un lien electrique entre le 5v ou la masse et la partie isolé.

[penthode]

euhhhhh , tu dis toi même que le 5 v est commun....

ou me goure-je

un schéma in extenso du système , y compris les alims , aiderait à y voir clair.

[Vozek]

Je parlais du 5v à droite du transfo et à gauche de l'opto, ce sont les même. Entre les 2 c'est isolé. Le connecteur au milieu est relié au microcontroleur B.

Mais bref, je réalise que le problème est trop complexe pour en discuter sur le forum. Le schema entier fait 4 pages A3.

Merci en tout cas d'avoir pris le temps de repondre

[Vincent PETIT]

Salut,
En effet le micro B est bien isolé.

Par contre R7 vaut 1k ou bien je lis mal ? Le courant passant dans la diode de l'opto n'est pas trop faible ?

[jiherve]

Bonjour,
Ok je comprends mieux.
Je pense que tu as un couplage capacitif de la tension secteur par le transfo du DC/DC , amha il eut fallut un écran réuni à la terre entre primaire et secondaire.
Mais si cela fonctionne avec l'alim A connectée à la terre pourquoi ne pas faire comme çà?
JR

[Vozek]

Mais si cela fonctionne avec l'alim A connectée à la terre pourquoi ne pas faire comme çà?

Malheureusement les chargeurs USB ne possèdent pas de prise de terre. Impossible de relier la terre au boitier, c'est une contrainte du projet car il ne peut être alimenter que par une alim isolé sans terre.

il eut fallut un écran réuni à la terre entre primaire et secondaire.

je viens de tester, ça ne marche pas.

Je pense que tu as un couplage capacitif de la tension secteur par le transfo du DC/DC

Si je comprends bien, le primaire et/ou le secondaire du tranfo capte la tension secteur rayonné dans l'environnement et perturbe l'alim de B c'est ça ?

pourtant voici l'alimentation de B sans terre apres passage au régulateur 3.3V, c'est suffisamment stable et propre et surtout pareil qu'avec la masse relié à la terre.

alimRegul.png

Après investigation, sur pile ou avec d'autres alims, B ne fonctionne pas correctement non plus.
B est censé produire en continue un signal carré de 10 kHz. Il réalise la tâche correctment si sa masse est relié à la terre, sinon il le fait uniquement lors de l'alternance positive du secteur, que ce soir sur pile ou sur alim secteur.

voici les captures d'écran du comportement normal de la sortie carré et du comportement sans terre :

avec terre.png

sans terre.png

pourtant la sortie du convertisseur DC/DC reste correcte, même si elle oscille au rythme du secteur :

sortie .png

[Chtulhu]

Bonjour,

pouvez vous faire un schéma global de l'ensemble? (A, B, vos sondes, les différentes alimentations, transfo et DC/DC).
Je ne saisi pas bien l'ensemble de votre manip, qui est isolé ou qui ne l'est pas.

[jiherve]

Re

je viens de tester, ça ne marche pas.

tu as refais un transfo ?
J'ai mesuré derrière un chargeur Samsung il y a 10v efficaces par rapport à la terre au multimètre(10Mohm), 60vcc au scope(10Mohm aussi).
mais au final même demande que Chtulhu.
JR

[Vozek]

tu as refais un transfo ?

Je pensais que vous parliez du transfo du circuit, pas celui de l'alim.

Mais cela ne vient pas de l'alim. Sur pile, le problème apparaît aussi finallement.
Cela ne viens pas non plus de l'interférence entre les sonde. Qu'une sonde soit plongée dans la solution ou les deux, ça ne change rien.

voici un schema fonctionnel :



J'ai remplacé le montage ORP par un montage de mesure de l'électro-conductivité de la solution, le problème reste le même.

[jiherve]

Re
oui je parlais de celui du DC/DC car l'autre étant de caractéristiques inconnues serait difficile à modifier.
Mais donc avec un nouveau transfo écranté sur le DC/DC cela ne fait donc rien, à suivre !
JR

[Vozek]

J'ai placé un interrupteur sur le fil de terre du câble d'alimentation de l'oscilo.
la masse de l'oscilo est connecté à la masse de B et l'entré est connecté sur la sortie du signal carré de B qui est censé produire un signal en continue.

Voici une vidéo du comportement de B

https://vimeo.com/267389858

On voie que B reboot lorsque je ferme l'interrupteur de terre. Il produit alors un signal correct.
Lorsque j'ouvre l'interrupteur, le signal est entrecoupé au rythme du 50Hz, mais sans reboot.

Je vais voir du coté de la tension sur le pin RESET du microcontroleur. Pour info B est un PIC32MM, A est un PIC32MX

[Vozek]

Mais donc avec un nouveau transfo écranté sur le DC/DC cela ne fait donc rien, à suivre !

Je n'ai pas placé d'écran entre le primaire et secondaire. J'ai juste branché la terre sur le ferrite. De toute manière un écrantage est impossible. Le transformateur est minuscule, il s'agit d'un transformateur à impulsion prévu pour la réception et l'envoie de donnée sur cable RJ45 par Ethernet.

https://product.tdk.com/info/en/cata...ans_alt_en.pdf

[Vozek]

Problème résolu.

C'était bien le pin RESET qui était en cause.
Je n'ai pas suivi les recommandations du datasheet du microcontroleur qui recommande un montage plus complexe que d'habitude pour le pin RESET :


Une simple résistance pull-up suffit dans la plupart des cas, mais pas lorsque l'environnement est bruyant et que la masse est flottante. le condensateur C fait toute la différence.

Merci pour votre aide !

[jiherve]

bonsoir,
merci pour le retour,c'était donc un pb classique!
JR