Perturbations et prise intelligente

[invite31cad131]

Bonjour à vous,

Comme vous l'aurez compris, je dois réaliser une prise intelligente qui doit permettre, d'une part, de visualiser la consommation électrique d'une prise, et d'autre part, de commander l'alimentation.

Un ADE7753 est utilisé pour mesurer la consommation.
Une horloge temps réelle (DS1305) et un relais pour commander l'alimentation.
Le tout orchestré par un microcontrôleur CC2530.

Le circuit est alimenté directement à partir du 230V au travers d'un transformateur et de régulateurs 5V et 3.3V.

Actuellement, tout est fonctionnel : la mesure de la consommation et la commande des relais se passe très bien.

Le problème est le suivant : lors de la commutation du relais (qu'une charge soit présente ou non) le circuit devient fou. En effet, j'ai plusieurs comportement étrange qui sont :

- la liaison SPI qui ne fonctionne plus
- le relais qui commute plusieurs fois de suite

J'ai du mal à repérer la source du problème. Il semblerai à première vue que ce soit des perturbations dûes au relais qui provoque des "reset" au niveau des puces (ADE7753, DS1305 ou le CC2530). Des mesures à l'oscilloscope confirme que le +5V oscille à la commutation du relais.

Comment puis-je absorber ces perturbations ? (j'ai placé des ferrites sur la masse, des filtres passe-bas à l'entrée des régulateurs mais sans succès)

Voici le schéma électrique du circuit entier :

http://images.imagehotel.net/?nl71u679jb.jpeg

En espérant ne pas être trop confus.
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[invitefaaca50b]

refais une alim avec des decouplages serieux et ca devrait etre mieux.... Poste nous un schema qu'on puisse juger...

[Aurélien]

+1.
Rajoute au moins une grosse capa chimique entre ton pont de diode et la regulateur. Avec 100nF, tu dois pas avoir grand chose de continu en entrée du régulateur. Mets au moins 470 ou 1000µF et ça devrait rouler.

[invite31cad131]

Merci pour la réponse.

Alors je suis loin d'être doué en électronique, donc j'ai suivi scrupuleusement la datasheet des 2 régulateurs et voici ce que cela donne :

http://images.imagehotel.net/?unf5v5bxtk.jpg

[A voir en vidéo sur Futura]

[Aurélien]

On n'a pas dit d'enlever les autres chimiques.
Les datasheets des regulateurs ne vont pas te dire quelle capa ajouter si ta source est sinusoidale.
Donc en amont du premier regulateur : 470µF (minimum) + 100nF. En aval du premier regulateur : 100nF + 10µF. En amont du second regulateur : 100nF. En aval du second regulateur : 100nF + 10µF.

Aurélien

[invite31cad131]

Désolé je n'avais pas vu ta réponse.

Si les condo s'additionnent en parallèle, pourquoi en mettre autant ? un condo de 470uF et un de 100nF ne donnera électriquement qu'un condo de 470uF ou une subtilité se cache quelque part...

[invitefaaca50b]

le condo chimique par sa capacité sert de reservoir (dou l'interet d'en mettre un qui fait environ 1000µF/ampere) placé entre le pont de diodes et les regulateurs. Le condensateur de 100nF sert a empecher les oscillations. Son role n'est pas le meme que le chimique.
Le cablage du bouton poussoir est auissi a la one-again... La resistance sert de pull up ou pull down. Mais jamais en serie avec un BP. Dans ton cas, l'entree est en l'air quand le BP est pas pressé... Bref plein de choses a revoir

[Aurélien]

Les condos chimiques et ceramiques sont différents de par leur constitution. Leurs caractéristiques (resistance, inductance parasite, courant min/max, resonnance) sont différentes. Le chimique est un gros réservoir, le seul qui permette de telles capacités. Le ceramique a une bien meilleure réponse en haute fréquence, et pour cela est utilisé pour éviter les oscillations et pics de courants "furtifs".

Aurélien

[invite31cad131]

Ok pour les condos.

Je voulais juste rajouter un petit mot au risque de vous choquer. Afin de pouvoir mesurer le courant, le fil de phase doit être relié à la masse (le schéma ne le montre pas)... J'imagine que lorsqu'une charge de forte puissance (2kW) est branchée/débranchée, cela provoque des pertubations qui sont répercutées sur la phase donc la masse. Augmenter les condo autour des régulateurs peut suffir à palier au problème ?

Je n'ai pas pu encore tester avec le condo de 470uF.

le schéma a été fait par des non électriciens ... on se débrouille comme on peut

Merci encore pour vos réponses.

[invitefaaca50b]

Deja, revoie les pull up/down de ton bouton poussoir, ca me semble louche. Ensuite, vu qu'il manque le 470µF apres le pont de diodes, en rajouter un semble plus que profitable. Apres reviens nous dire...

[invite31cad131]

J'ai finalement pu tester avec le condo de 470uF mais le résultat est le même : lors du basculement du relais soit il rebasbule de nouveau (plusieurs fois) soit la liaison SPI ne marche plus ou un reset est opéré sur les puces.

J'ai également testé un condo de 1mF... exactement les mêmes résultats.

Au sujet du bouton poussoir, ce n'est pas important, il ne sera probablement pas ajouté par la suite.

[invite31cad131]

je reviens à la charge car je n'arrive toujours pas à résoudre mon problème.

Cette fois-ci j'ai recâblé l'étage d'alimentation seule sur une plaquette et commandé à la main le relais. Tout en mesurant les +5V et +3.3V à l'oscilloscope.

Sur certaines commutations, j'observe des chutes de tensions assez impressionnantes sur les alims (jusqu'au 0V ...).

Je suis perplexe. J'ai essayé différentes valeurs de condo de découplage (10nF -> 330nF). J'ai rajouté un filtre passe-bas RC puis LC à la sortie du +5V mais sans succès.

J'en viens à douter des mesures de l'oscilloscope (est-il possible que celui-ci fausse les mesures et que les chutes de tensions soient dû à l'oscilloscope ???)

Merci pour votre aide

[f6bes]

. Tout en mesurant les +5V et +3.3V à l'oscilloscope.

Sur certaines commutations, j'observe des chutes de tensions assez impressionnantes sur les alims (jusqu'au 0V ...).

Je suis perplexe. J'ai essayé différentes valeurs de condo de découplage (10nF -> 330nF). J'ai rajouté un filtre passe-bas RC puis LC à la sortie du +5V mais sans succès.

J'en viens à douter des mesures de l'oscilloscope (est-il possible que celui-ci fausse les mesures et que les chutes de tensions soient dû à l'oscilloscope ???)

Bjr à toi,
T'as pas un multimétre !!!
Pour des mesures de tension d'ALIMENTATION c'est bien suffisant et ça évite des erreurs de lecture !!
Si ta tension chute à 0 c'est qui il y a de fort appel de courant que ton (tes) alim ne peuvent compenser !

Les condos de découplage ne "lissent " rien du tout. Ils, sont là pour éliminer toutes vélléités d'auto oscillation des régulateurs.é
Je serais curieux de savoir ce que t'as calculé comme filtre passe bas ? De meme la valeur de ton filtre LC (sur quelle fréquence ?).

N'ai pas peur de gonfler tes condos 1000 uF.

Un oscillo utilisé NORMALEMENT ne faussse pas les mesures.

Hum d'aprés toi si tu mets l a phase à la masse .. , il se passe quoi dans les millisecondes qui suivent !!

A+

[Canaillou2k5]

Tu est toujours sur Labdec?

Parce que moi j'ai rencontré ce genre de problème avec un mauvais routage par exemple...

Sinon j'ai pas tout suivis; mais pour qu'un relais provoque une tel chute de tension il faut le vouloir non ? (à moins que j'ai pas compris et qu'il y ait une autre charge)...

[invite31cad131]

J'ai utilisé un oscilloscope parce qu'il me permet de savoir précisément la valeur des chutes de tensions. Le multimètre risque de ne pas avoir le temps d'afficher la chute et du coup afficher toujours 5V alors que ce n'est pas le cas.

Pour les filtres, j'ai calculé au plus proche de la composante continue (0Hz) c'est à dire 50Hz ... plus éviter d'atténuer la composante. L'idée c'est de supprimer toutes oscillations malveillantes qui, je suppose, sont les hautes fréquences (chutes brutales de tensions).

Au sujet de la phase sur la masse, d'après la datasheet, le choix est unique. bizarrement quand j'alimente le montage se comporte bien. Le seul soucis, c'est si je branche un oscillo relié au secteur, le disjoncteur se manifeste. (Je prends donc un oscillo portable)

J'ai essayé un 1mF avant le régulateur 5V et un de 470uF après le régulateur mais nada, mêmes symptomes.

Je pensais également au courant. Le relais consomme 125mA mais le régulateur est capable de fournir 250mA en principe. Je ne sais pas si le régulateur à le temps de fournier les 125mA "à temps".

[invite31cad131]

Canaillou2k5,

En fait pour l'instant je ne peux pas faire de carte routée. Je soude moi même les composants sur une petite platine à trous ...
J'imagine que d'un point de vue CEM c'est l'horreur mais je manipule de petites tensions continues.

Pour le relais je suis ouvert à toutes suggestions. A part le courant je ne vois rien d'autre.
Petite précision, lors de la commutation du relais, la tension au bornes du pont de diodes diminue brutalement mais reste à un niveau acceptable pour que le régulateur fournisse toujours 5V.
Chose bizaroide : le transformateur sensé fournir du 12Veff fourni du 16Veff ???

[Aurélien]

Oublies tes filres LC et autres.
Mets des capa plus fortes en entrée et surtout en sortie de régulateur puisque c'est lui qui semble pecher.
Rajoute également des resistances de limitation en série avec tes relais.

Aurélien

[invite31cad131]

J'avais rajouté un condo de 470uF en sortie du +V et mis des résistances (2Kohms) sur le +5V du relais mais celui-ci ne commutait plus ...

Ce que je trouve étrange, c'est que quelque soit la taille des condos, les valeurs des perturbations sont identiques !

[invitefaaca50b]

A mon avis, il y a des rebouclages et de grossieres erreurs dans les alims... et c'est ca qui te met le wai...

[Canaillou2k5]

Sur le datasheet de ton relais il doit bien avoir le courant d'appel et de maintien dit nous tout ça.

[invite31cad131]

J'ai refais les alims au plus simple sur une autre plaquette avec moultes vérifications. Si je me suis gourré, c'est que je suis vraiment très très mauvais ...

C'est un relais bistable.
Je trouve pas d'équivalent dans la datasheet pour courant d'appel et de maintien.

La seule donnée que j'ai c'est la résistance : 42 ohms. Donc j'en déduis un courant de maintiens de 120mA pendant au moins 10ms. Pour le courant d'appel, je vois pas du tout.

J'ai essayé une deuxième alimentation +5V en parallèle à la première pour que ce ne soit que la deuxième qui soit parasité mais nouvel échec : les perturbations se retrouvent à la sortie du premier régulateur

[dededu72]

sur ton alim seule, mesure le courant max que tu peut débiter, car à part ton alim qui s'écroule.... :/

[invite31cad131]

J'ai placé un condo de 470uF à la sortie du régulateur +5V. Il est pas sensé justement aider l'alim si celle-ci s'écroule ?

La bobine du relais à une impédance de 42 ohms. Si je dis pas d'âneries, sous 5V cela nous fait du 120mA ... c'est si fort que ça ?

la courbe du courant de sortie en fonction de la tension de sortie :
http://images.imagehotel.net/?f8jvaiekih.jpg

[dededu72]

nan mais pas en théorie ^^
ton régul, son courant il le sort pas par magie, mais du transformateur
si tu met une charge résistive de 50 ohms env ton alim reste bien à 5V

si tu à un réhostat, regarde si ton alim tient la charge ( jusqu'a 250mA car au dela ton transfo ne peut plus donner car il ne fait qu' 1.5va)

sinon env le schéma de ton alim actuellement

[invite31cad131]

je ne pensais pas que le transformateur avait une limite au niveau du courant ...

Mais je ne comprends pas comment tu trouves 250mA. Si le transfo à une puissance de 1.5VA (Watt ?) avec une tesnion max de 12Veff, alors le courant max est de 125mA (1.5/12 = 125mA). Ce qui peut expliquer pas mal de chose.

Sinon en plus du manque de courant, il semblerait que le rayonnement du relais perturbe les signaux de son entourage. En effet, si j'éloigne le relais du reste du montage, les perturbations sont beaucoup moins importantes... autre piste ?

[dededu72]

oui excuse, j'avais pris 6Volts :/

donc là oui, on est un peut juste :/
teste avec un plus gros condo en entrée de ton regul et ajoute 2-3 de 100nF en sortie ( les plastiques jaunes font l'affaire) tout en laissant ton relais éloigner si tu dis que ça arrange. ( Si il perturbe réellement, il faudra penser à une cage de faraday

[invite31cad131]

Bonjour,

Alors suite à des tests un peu plus poussés, il s'avère que éloigner le relais du montage ne change pas grand chose au final (un chouilla à vrai dire).

Chose curieuse : avec une alimentation dédiée à la commande du relais, celle-ci perturbe l'alimentation dédiée au reste du montage. Voici un schéma mis à jour avec uniquement l'alimentation et le relais (le reste à été supprimer pour simplifier les tests)

http://images.imagehotel.net/?kqoljwxnuy.jpg

Et la je ne comprends plus, comment le relais peut perturber l'autre alimentation (qui doit se trouver à 2 mètres de distance) alors que celle-ci possède un tranformateur et fonctionne à vide ?

[invitefaaca50b]

c'est quoi ce bazar avec un mix d'alim avec transfo et alim sans transfo... A force de melanger tout et n'importe quoi, ca risque de ne plus marcher....

Deja, la generation du 3.3V a partir de 5V risque de poser probleme a cause de la tension minimale en entree du regulateur 3.3V
Ensuite idem pour le +5V qui doit avoir minimum +9V EN CHARGE sur l'entree du regulateur 5V
Ensuite l'alim sans transfo qui sert a rien...
Je continue?

[dededu72]

j'avoue que là...
ta deuxième alim, tu la test en direct sur le secteur ou sur une alim de table?
si tu à une alim de table, alors alimente tes regul avec pour le moment.
Et tes self de choc à 100Mhz ne servent à rien, met une fréquence de coupure bien plus basse

[dededu72]

tient, tu essaye d'abord avec un truc aussi dépouiller et regarde si relais commute