Protection E/A contre surtension : Diodes

[Youni]

Bonjour Messieurs,

Le problème est le suivant.
Je dispose d'un système qui mesure le courant circulant dans une batterie par l'intermédiaire d'un shunt.

Le circuit de conditionnement électronique consiste en un amplificateur différentiel avec un rapport adapté pour ne pas dépasser la tension du Microcontrôleur.
Afin de protéger les entrées de l'AOP et éviter des éventuels surtensions, les diodes D108 et D109 ont été ajoutées.



Question : Que ce passe-il si par exemple la diode D108 venait a rester tout le temps conductrice (tension anode 4 V) ?
Si la diode est conductrice, un courant circule donc sur le 3.3V. Est ce dangereux ? Quel peuvent etre les conséquences de ca ? Ou circule ce courant ?
Est ce que je peux foutre en l'air mon regulateur 3.3V comme ca ?

En ce qui me concerne, je crois que ce genre de diode est fait pour une perturbation du style ESD mais pas pour une perturbation qui dure. Une diode commandée directement en tension etant toujours dangereux...
Merci

Youni
-----

[DAUDET78]

On n'est plus en 1970 ! Tu vires ton usine à gaz et tu mets un capteur à effet Hall

[Youni]

Je ne sais pas pourquoi ce message n'a pas été filtré hors-sujet.

[DAUDET78]

Je ne sais pas pourquoi ce message n'a pas été filtré hors-sujet.

Parce qu'il est exactement dans le sujet ! Ta solution du shunt est complètement périmé (et ton schéma est une horreur !)

[A voir en vidéo sur Futura]

[Youni]

Non Monsieur ma solution de shunt n'est pas du tout périmé.
Elle est même utilisé dans les datacenters pour les Telecoms dans les millions d'appareils que nous vendons.


Peut être devriez vous refaire un peu de développement (pour le cas ou vous en avez déjà fait) et vous verrez qu'il n'y a aussi l'aspect Coût à prendre en considération.
Je ne vous demandais un commentaire sur le circuit mais sur un cas particulier.

Donc pour le cou si : vous etes HORS-SUJET.

[DAUDET78]

Elle est même utilisé dans les datacenters pour les Telecoms dans les millions d'appareils que nous vendons.

C'est pas de ma faute si ta société utilise des technologies du siècle dernier !
Ceusses qui n'évoluent pas , ils mourruent !

[zibuth27]

hello,

il manque une info importante : la valeur du mode commun appliqué


saluts

[jiherve]

Bonjour,
en effet un courant va circuler donc il faudra que le régulateur 3,3 l'absorbe ce qui implique un modèle source/sink, accessoirement la remontée de courant peut être suffisante pour alimenter tout le montage et en particulier le µC avec souvent des conséquences amusantes, piège bien connu associé aux ponts de clamp.
JR

[Youni]

Bonjour,

Merci.
A quoi pensez vous précisément ? J'ai 3.8V de tension de mode commun.

[Youni]

Bonjour,

Merci a vous.
Quand vous parler de modèle source/sink, a quoi pensez vous précisément ? Un genre de charge minimal qui puisse dériver le courant ?
En tout cas , c'est intéressant.

[jiherve]

Re
ce qu'il faut c'est que la consommation normale sur le 3,3V soit suffisante pour absorber le courant de clamp, le régulateur étant généralement de type source alors il fournira un peu moins de courant et la tension d'alimentation restera régulée, si par contre la consommation normale est trop faible alors la tension 3,3v montera et le régulateur se bloquera, pour certains, de type linéaire, il faudra une diode polarisée en inverse placée en // pour les protéger, par contre Les bucks de type synchrones se comportent généralement (il y a des exceptions) en puits de courant(sink) si la sortie est forcée.
nota : à lire la datasheet de l'AOP on ne trouve pas de maximum rating pour la tension de mode commun par contre la caractéristique du courant d'entrée montre en plus de la commutation des 2 ampli diff d'entrée. un phénomène d'avalanche des que l'on excède les rails d'alim donc les diode de clamps ne sont peut être pas nécessaires si le courant d'entrée maximum (non spécifié cependant, demander à TI) n'est pas excédé.
JR

[Youni]

Merci beaucoup.

[bobflux]

Un capteur à effet Hall: franchement...

Par contre, je me demande pourquoi tu n'utilises pas un ampli current sense intégré qui permettrait de remplacer la majorité du bouzin (et surtout éliminer les coûteuses résistances à 0.1%). Il y a de nos jours un large choix, pour pas cher.

Un exemple parmi moultes:

http://www.digikey.com/product-detai...TCT-ND/2234349

[DAUDET78]

Un capteur à effet Hall: franchement...

Tu lui reproches quoi ?

[bobflux]

Tu lui reproches quoi ?

Cher, gros, moyennement précis... Justifié si on a besoin d'isoler ou de travailler sur des tensions/courants trop importants pour se gérer facilement avec un shunt et ampli associé, mais sinon, hors sujet.

On trouve des ampli shunt intégrés en SOT23 pour 1 ou 2€, avec les résistances de précision incluses dedans.

[DAUDET78]

Cher, gros, moyennement précis...

Si tu rajoutes le prix (qu'on oublie trop souvent) du shunt .......

[Youni]

Bonjour,

Je suis d'accord avec vous (comme avec Monsieur Daudet qui trouve ce circuit une horreur).
Ce n'est pas mon circuit mais celui d'un collègue.

Le truc c'est que ce genre de circuit est intégré fait partie d'un système intégré dans un Datacenter pour les Telecoms qui se vent a 1200 000 pieces/an en moyenne.
Il est installé depuis a peu près une vingtaine d'années et n'a presque jamais eu de problème.

Le genre de modification que vous proposez : je la partage également et les ai même proposé à mon management (ainsi que mes collègues).
Mais commme toujours, c'est le management qui a le dernier mot. Et tant que ce genre de vieux appareils fonctionnent, ils ne voient aucune raison de prendre un quelconque "risque".
Enfin bon vous voyez ce que je veux dire.

Merci à tous pour vos feedbacks.

Cordialement
youni

[DAUDET78]

Le truc c'est que ce genre de circuit est intégré fait partie d'un système intégré dans un Datacenter pour les Telecoms qui se vent a 1200 000 pieces/an en moyenne.
Il est installé depuis a peu près une vingtaine d'années et n'a presque jamais eu de problème.

Donc tu es stagiaire dans une grosse boite ? Et il n'y a personne qui ne peut t'expliquer comment ça marche une diode ?

[Youni]

Je ne suis pas stagiaire et je sais comment marche une diode
Je suis ingénieur en electronique de puissance et on m'a donné ce mini circuit a analyser...

C'est juste que j'ai constaté une légère augmentation du 3.3V et je m'interrogeais si ces diodes etaient vraiment necessaires.
Je ne voyais par trop leur utilité en fait. Ca ne m'est pas venu à l'esprit que le courant pouvait créer une augmentation du 3.3V.
Je suis parti du principe que ce courant était de toute facon consommé quelques part par d'autre elements du circuit.
Par contre , ca ne m'est pas venu a l'esprit que ce courant que ca pouvait créer des problemes sur le 3.3V. Je pensais que le LDO qui genere le 3.3V pouvait quand meme accepter quelques 50 mA de reverse current.
Apres m'etre renseigné, j'ai vu que les nouveau LDO avait une reverse current protection....

Je design habituellement des Rectifiers pour des datacenter de 200W...et je n'ai pas l'habitude de resoudre ce genre de problemes.
Mon entreprise (****) est taiwanaise et ce morceau de circuit a été designé par un taiwanais.

[biloux911]

Le truc c'est que ce genre de circuit est intégré fait partie d'un système intégré dans un Datacenter pour les Telecoms qui se vent a 1200 000 pieces/an en moyenne.
Il est installé depuis a peu près une vingtaine d'années et n'a presque jamais eu de problème.

Pourquoi diable bosser dessus alors ?

Sinon pour du capteur hall pas trop cher, regarder chez Allegro, en 3V3 la série ACS722 par exemple...

[Youni]

Pourquoi :
Parce que l'on a constaté qu'il y'a a peu près 1% de ces appareils qui ne passent pas les tests qualité. Ce qui est énorme. Ces appareils sont donc réparé et renvoyer sur la chaine de tests.
Ca fait beaucoup 1%.
Et le technicien a constaté une légère augmentation du 3.3 qui passe a 3.45. De la, on m'a demandé de voir ca...

[Youni]

En tout cas : encore une fois merci pour vos reflexions. J'ai appris quelque chose.

[DAUDET78]

ce morceau de circuit a été designé par un taiwanais.

Si tu l'as au téléfon, demande lui pourquoi il met 3 résistances (R107 R109 R014 à 0,1% par exemple) pour faire une 5K !

Apres m'etre renseigné, j'ai vu que les nouveau LDO avait une reverse current protection....

Tu peux expliciter ?

[Youni]

Si tu l'as au téléfon, demande lui pourquoi il met 3 résistances (R107 R109 R014 à 0,1% par exemple) pour faire une 5K !

Et bien oui. C'est la qu'est le problème. En plus de parler très mal anglais, il n'ait pas en mesure de me dire pourquoi.

Concernant les LDO.
Quelqu'un a mentionné sur ce Forum que les LDO devaient être protégé une diode en parallèle. A cause d'un eventuel courant qui peut revenir en sens inverse.
Les LDO ne pouvant pas fonctionner en tant que "sink" , il est apparemment (si j'ai bien compris) dangereux qu'un courant revienne sur le 3.3.
Et en regardant un peu sur google, j'ai vu (superficiellemen) que certains LDO étaient dotés d'une reverse current protection.

[DAUDET78]

Et en regardant un peu sur google, j'ai vu (superficiellemen) que certains LDO étaient dotés d'une reverse current protection.

Tu as mal vu .....
C'est une diode en inverse entre la sortie et l'entrée qui évite de claquer le régulateur si la sortie est alimentée (par une batterie par exemple) et que la tension d'entrée passe à 0V . Cette protection, c'est pour le régulateur, par pour empêcher la tension de sortie de grimper suite à un retour de diode de clamping. Et cette tension peut être nocive pour la circuiterie
- dépassement de la tension max Vdd d'un composant
- alimentation parasite permanente d'un composant (par exemple un µC qui ne va pas se faire un reset lors du retour de la tension normale d'alimentation)

[bobflux]

Si il y a des condensateurs d'une capacité relativement élevée en sortie de ton régulateur, alors quand tu coupes l'alim (ou si il y a un court jus à l'entrée) alors les condos vont se décharger à travers le régulateur vers l'alim (courant inverse donc). Suivant la capacité, ça peut cramer le régulateur (ou pas, si il est prévu pour). La diode en travers du régulateur lui sauve la peau.

Dans un contexte plus moderne, où on utilise des LDO rapides et des condensateurs de faible valeur en sortie, ce n'est pas utile. Il faut regarder la datasheet.

Bon, toi tu utilises le 3V3 pour y jeter un courant gênant; dans ce cas il faut que le 3V3 soit capable de l'absorber. Comme dit plus haut, si c'est un buck synchrone, en général c'est bon, idem si c'est un gros système avec un DSP qui va consommer beaucoup de courant, par contre si ton LDO 3V3 alimente seulement cet AOP, alors là il y aura rien pour absorber le courant et donc la diode de protection qui est sur ton schéma ne sert qu'à évacuer un pic (ESD) vers les capas, mais pas plus.

[biloux911]

3,45V pour 3,3V ça devrait pas poser de pb à mon avis. Tu parles de ce phénomène comme une piste mais tu ne précises pas la panne observée sur les 1% des produits, on peut peut-être aider

[antek]

. . . sur les 1% des produits, on peut peut-être aider

Ouais, moi je veux bien débarrasser . . .