Filtrer un appel - pic - de courant

[fujisama]

Bonjour à tous,

Je travaille toujours sur mon projet d'étude de robot d'inspection.
(2 moteurs CC / caméra / emission video RF / Reception commandes RF / 6 servomoteurs ...)
Il fonctionne parfaitement sur alimentation (en7.2V).

Etant utilisé très occasionnellement mais pendant une longue durée,
j'ai choisi de l'alimenter avec deux piles SAFT LSH 20 (3,6V et 13Ah).

Ces piles dispose d'un petit fusible 5A.
Il m'arrive 1 fois sur 3 de claquer ce fusible dès la mise sous tension du robot.

J'ai fait quelques mesures:
- Entre 0.8 A er 1.2 A en fonctionement normal.
- Jusqu'à 2.6 A en bloquant les deux moteurs.

J'en ai conclu que le fusible grillait à cause d'un courant d'appel supérieur à 5A.
(en revanche, je n'arrive pas à le visualisé avec un multimètre...)

Comment filtrer / dimensionner le filtre pour cet éventuel courant d'appel ?
Par sécurité, existe t'il des fusible 4A / 7V ?
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[man-x86]

Ça ressemble à de la charge de capas, avec un courant énorme au début (limité par la résistance interne des capas, de la batterie et des fils, du coup ça charge très vite et avec un gros courant).
Pour ça, tu as plusieurs solutions.
Une résistance en série avec ta pile, que tu vas shunter quelques secondes après le démarrage (par un relais ou par un mos).
Un polyswitch, qui va claquer aussi souvent que le fusible, mais sans dégâts.
Une lampe, qui va prendre le même rôle que le polyswitch, mais en moins violent (pas besoin de tout arrêter en cas de coupure de jus).
Une self, qui va limiter la charge de tes capas, mais ça nécessite quelques calculs pour avoir un temps de charge suffisamment lent sans avoir de dépassement...
Il existe aussi des fusibles temporisés, qui mettent quelques secondes avant de fondre, c'est peut-être plus adapté à ton cas.

[gienas]

Bonjour fujisama et tout le groupe

... Ces piles dispose d'un petit fusible 5A.
Il m'arrive 1 fois sur 3 de claquer ce fusible dès la mise sous tension du robot ...

Ceci est le signe d'un défaut d'initialisation.

... Jusqu'à 2.6 A en bloquant les deux moteurs.

J'en ai conclu que le fusible grillait à cause d'un courant d'appel supérieur à 5A ...

Non seulement il est supérieur, voire très supérieur, et/ou dure assez longtemps pour griller le fusible.

Je ne crois même pas de "passer l'obstacle" (par exemple par un fusible retardé) soit la solution. Le problème doit être d'ordre soft -> défaut de boot.

... en revanche, je n'arrive pas à le visualisé avec un multimètre ...

C'est normal, d'autant que le fusible qui protège "arrête les frais".

Il y a un problème de chevauchements d'initialisations (par exemple un pont en H en court circuit franc +/-), ou bien un délai d'attente inexistant lors d'une configuration de port, ou un phénomène de latch up ... que, dieu merci, le fusible écourte.

Il faut éplucher la séquence de boot.

Il faudrait confronter le déroulement du programme de boot, avec la valeur du courant absorbé, mesuré avec un shunt, pour déceler après quelle instruction le courant s'emballe.

S'il te reste une sortie libre, tu peux programmer des impulsions témoin(s) à des moments stratégiques du boot, à observer simultanément sur un enregistrement (oscillo) du courant.

Quand tu arrives à savoir quand, il n'y a plus qu'à comprendre pourquoi.

[fujisama]

Merci pour ces deux points de vue constructifs.

Le problème est que le fusible est directement sur la pile: fusible grillé = pile grillée,
et je n'ai plus de pile pour tester...
J'ai bien peur de devoir trouver une solution avant de recevoir mes nouvelles piles.

Du coup je n'ai pu observer le courant avec mon multimètre que sur alim.



gienas:

Il faudrait confronter le déroulement du programme de boot

Bonne idée, je vais commencer par là en mettant un énorme délais au début du programme.
Mais j'ai bien peur que le système ne lâche avant qu'une seule ligne de commande ne s'exécute...

Petite précision, une led d'éclairage est censée s'allumée, en cas de claquage, je n'ai pas le souvenir qu'elle se soit allumée ne serait-ce qu'un bref instant…



man-x86:

Une résistance en série avec ta pile, que tu vas shunter quelques secondes après le démarrage

J'aime beaucoup cette solution, d'autant plus que je pilote déjà un relais, il pourrait remplir cette fonction aussi.
En revanche je me demande les conséquences de mettre une résistance en série. J'ai peur que la tension s'écroule et que l'arduino (+relais) ne fonctionne même pas.

Un polyswitch, qui va claquer aussi souvent que le fusible

Un polyswitch se réarme t'il tout seul ?
L'idéal serait qu'il claque avant le fusible de la pile, puis referme le circuit.

Une lampe, qui va prendre le même rôle que le polyswitch.

Là je ne comprends pas, qu'entends-tu par lampe ?

Une self

Le problème c'est que je n'arrive pas à dimensionner ce fameux pic avec un appareil de mesure.

Il existe aussi des fusibles temporisés

Impossible le fusible interne au robot doit fusionner avant celle de la pile, sinon la pile est inutilisable.
Et je ne dois pas modifier le fusible de la pile.

[A voir en vidéo sur Futura]

[man-x86]

Une lampe, ça a une résistance assez faible quand c'est froid, du coup ça passe inaperçu quand c'est en série avec ta charge.
Mais quand ça chauffe (P=R I²), la résistance augmente, du coup ça limite pas mal le courant

Ça a déjà été monté sur des enceintes de sono, pour protéger chaque HP et son filtre associé (JBL ou RCF je crois,plutôt du haut de gamme).

Pareil que la résistance, il faut calculer sa valeur. Pour 5A maxi avec une pile 3.6v, ça fait ~1.2 Ohm, ça peut encaisser un court-circuit sans tout casser, et si ton montage fonctionne bien et que ce n'est que des capas qui chargent violemment, une fois chargées, ton montage ne devrait pas consommer grand chose (du coup tu peux faire coller le relais qui doit tirer une dizaine de mA, puis une fois le relais collé, lancer la puissance).

[Tropique]

Je travaille toujours sur mon projet d'étude de robot d'inspection.
(2 moteurs CC / caméra / emission video RF / Reception commandes RF / 6 servomoteurs ...)
Il fonctionne parfaitement sur alimentation (en7.2V).

Schéma(s) de l'engin?

[fujisama]

Hello,

Man x86:
J'ai encore un peu de mal avec ce montage.
Dans mon cas, il me faut une résistance plus elevée au début pour limiter le pic de courant, puis négligeable une fois le robot démarré non ?
Qu'en est-il de la taille/chaleur dégagée par une lampe ?


Voici le schéma de la bête:

 Cliquez pour afficher

Pour les composants:

Controleur servo
Régulateur 10W
Controleur moteurs
Transmetteur video RF
R/T commande RF
Camera
Le comparateur est un petit montage a base d'AOP

[fujisama]

J'ai oublié les moteurs:
Moteurs CC

[Tropique]

Ce n'est pas idéalement clair, mais les deux suspects principaux sont à mon avis le convertisseur 12V, qui surtout s'il est chargé peut prendre pas mal de courant au démarrage, et les 6 servos, qui risquent de faire un mouvement désordonné en s'éveillant et de consommer pas mal, tous avec un parfait synchronisme puisqu'ils sont identiques.

Nota: une lampe ne permettra pas de résoudre le problème, elle laisse passer un courant important à froid et va chuter beaucoup en fonctionnement, il faudrait plutot une CTN, comme celles qui limitent le courant d'appel dans toutes les alims à découpage, mais cela risque de générer des pertes inacceptables.

[fujisama]

Tropique,

Je peux peut-être shunter l'alimentation des servos et du régulateur au démarage à l'aide de mon relais en normalement ouvert.
Puis qques secondes après le démarage, coller le contact ?

Du coup, mon fameux pic de conso ne va pas faire claquer mon fusible dès la fermeture du relais ?

[Tropique]

Oui, c'est l'idée générale: séquencer ce qui consomme le plus pour adoucir le démarrage, mais pour ça il faut connaitre les coupables.

[fujisama]

Bonjour à tous,

J'ai découvert ce composant: positor

Qui aurait le rôle inverse de la lampe que me proposait man-x86 mais dans le bon sens.
--> Laisse passer le courant à froid, résistif à courant élevé.

J'ai étudié la solution du relais pour séquencer le démarrage.
Je ne peux pas réutiliser mon relais déjà présent, et l'encombrement du robot est tel que je vais devoir refaire entièrement le pcb si j'ajoute un relais...

Que pensez pour du positor, en utilisez-vous ?

[Tropique]

Bonjour à tous,

J'ai découvert ce composant: positor

Qui aurait le rôle inverse de la lampe que me proposait man-x86 mais dans le bon sens.
--> Laisse passer le courant à froid, résistif à courant élevé.

Rôle inverse mais dans le bon sens? C'est toujours le mauvais.
Il faut vraiment le contraire, une NTC.
Voir principe ici:
PDF_InrushCurrentLimiting_AN2-1.pdf

[fujisama]

Merci Tropique je vais étudier ça.

En effet, il y avait un malentendu, pour moi:
Pic de courant = intensité élevée = température élevée --> besoin d'une résistance élevée pour limiter le courant.
Conso normale = intensité faible = température faible --> pas besoin d'une résistance

En réalité:
A la mise sous tension, le composant est froid, donc résistif. Ça tombe bien le pic arrive, il est "absorbé".
Une fois le composant chaud, le courant n'est plus limité, mais le pic est passé: victoire!


Merci pour toutes ces pistes je vais tenter plusieurs choses, mais avant je vais devoir simuler le fusible de mes piles.

Savez-vous ou je peux trouver des fusibles 7.2V - 4A rapide pour mes essais ?
Un fusible 5V - 6A (5X6=30W) si il existe, serait-il compatible avec ma problématique (7.2X4=30W) ?

[fujisama]

A moins que je ne dise une grosse bétise...

L'effet joule ne dépend pas de la tension mais uniquement l'intensité non ?
Un fusible 800V - 4A serait compatible avec mon 7.2V - 4A ?

[Tropique]

On ne trouve pas de calibres tension sur les fusibles: chaque famille est caractérisée par une tension maximale, par exemple 250V.
Tant qu'on reste en dessous, il n'y a pas de problème.

Il ne faut pas non plus choisir une tension inutilement élevée: la résistance parasite sera plus grande.