MOSFET interférences avec l'audio

[zedrummer]

Bonjour

J'ai une carte 4 MOSFET IRF540 dont 3 voies me servent à piloter un ruban de LEDs RGB 5V non adressables (celle-ci étant commandée par un microcontrôleur ESP32). Sur le ruban, j'ai donc 4 contacts "-R", "-G", "-B" et "+5V"
Le bazar est installé dans un jukebox homemade qui produit donc du son.

J'ai des interférences sonores parfaitement synchronisées sur les effets lumineux du LED strip. Cherchant à savoir d'où venaient les interférences, j'ai fait clignoter le rouge pour avoir l'interférence synchronisée dessus.
1/ J'ai débranché en sortie de la carte MOSFET le rouge et là, plus d'interférence (alors que la voie en entrée était toujours activée selon le clignotement, ceci se vérifiant par le fait que la LED de la voie sur la carte MOSFET continuait à clignoter)
2/ Me disant que ça pouvait aussi venir du LED strip ou de l'alimentation de celui-ci, j'ai mis en contact le fil du rouge directement sur la borne "-" de l'alimentation en sortie de la carte MOSFET. Le rouge s'allume bien mais toujours pas d'interférence.

Peut-être que je me trompe, mais j'en déduis donc que cette interférence vient de la circulation du courant dans le circuit de sortie de la carte MOSFET.

Y a t-il moyen de réduire (voire, mieux, de faire disparaitre) cette influence sur les câbles audio (blindés pourtant) qui passent à proximité et que je n'ai malheureusement pas trop la liberté de faire passer ailleurs, SVP?

Merci
David
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[zedrummer]

Une légère correction: le LED strip est en 12V, pas 5.

[Antoane]

Bonjour,

Peux-tu fournir un schéma détaillé du circuit de puissance, incluant les led, les alimentations, les mosfets, le µC, le découplage ?
Peux-tu fournir une photo du prototype ?

As-tu un oscilloscope ?

[gienas]

Bonjour zedrummer et tout le groupe

... Cherchant à savoir d'où venaient les interférences, j'ai fait clignoter le rouge pour avoir l'interférence synchronisée dessus.
1/ J'ai débranché en sortie de la carte MOSFET le rouge et là, plus d'interférence (alors que la voie en entrée était toujours activée selon le clignotement, ceci se vérifiant par le fait que la LED de la voie sur la carte MOSFET continuait à clignoter)
2/ Me disant que ça pouvait aussi venir du LED strip ou de l'alimentation de celui-ci, j'ai mis en contact le fil du rouge directement sur la borne "-" de l'alimentation en sortie de la carte MOSFET. Le rouge s'allume bien mais toujours pas d'interférence ...

J'ai, essayé de relire deux fois ta réponse, pour essayer de comprendre au juste ce que tu as fait, mais sans vraiment comprendre.

Ce que tu ne précises pas, c'est comment ça se passe pour les alimentations, quels sont les schémas de connexion de ces alimentations, et comment sont découplées ces alimentations.

De photos de ces parties seraient bienvenues.

[A voir en vidéo sur Futura]

[zedrummer]

Je fais un schéma complet...

[zedrummer]

Donc dans le:
1/ j'ai débranché en "-R" et plus d'interférences même si la LED de la voie sur la carte MOSFET continuait à clignoter
2/ j'ai fait contact avec le fil du LED strip qui était branché sur le "-R" directement sur le "GND" de l'alim, le rouge du LED strip s'est allumé, mais pas d'interférence

[penthode]

que sont ces lignes audio ?

[Antoane]

Bonjour,

peux-tu donner un lien vers la carte à MOSFET ?
quelle distance sépare cette carte, le µC, et les leds ?

[zedrummer]

@penthode: ce sont des câbles blindés pour jack 6.35 que j'utilise pour connecter des instruments, micros, un PC et une entrée line in à une petite table de mixage.

@Antoane: la carte MOSFET est celle-ci https://www.amazon.fr/gp/product/B07JLBXJLG/ . Elle est malheureusement assez proche de la table de mixage et des câble, genre 15/20cm. Le µC est juste à côté pour avoir les câbles les plus courts possibles, genre à 7cm. Le LED strip est plus loin, disons à 40cm. C'est pour ça que je demandais si c'est un phénomène connu et s'il y a un moyen de réduire l'effet sans être obligé d'éloigner les composants.

Encore une fois, le circuit fonctionne parfaitement et, si je fais fonctionner les LEDs sans passer par le transistor (tout en faisant passer les câbles au même endroit, puisque je fais toucher le fil "-R" du LED strip à la borne "-" en sortie de la carte MOSFET plutôt qu'à la sortie de la voie qui est tout à côté) et même que l'entrée de la carte continue à fonctionner, je n'ai pas d'interférence.

[Janpolanton]

Bonjour,
Et que donne une visualisation de ces interférences à l'oscilloscope?

[Antoane]

Bonsoir,

Le schéma de la carte n'est pas facile à recréer, en particulier pour ce qui est de la commande ; quelle est la référence du circuit intégré ? J'imagine cependant qu'il s'agit d'un driver, que le signal est filtré passe-bas RC avant de lui arriver, et que sa sortie est envoyé à la grille des MOSFET via une résistance de grille, avec une pull-down, et une led (+ sa résistance).

J'ajouterais une diode de roue-libre sur chaque canal et un condensateur de filtrage/découplage aux bornes de l'alimentation de puissance.
On pourra également, si nécessaire, ralentir les commutations en augmentant la résistance de grille.

[zedrummer]

@Janpolanton: il s'agit d'afficher la sortie audio sur l'oscilloscope sans signal audio?

@Antoane: voilà le circuit intégré:



Je ne peux malheureusement pas aider quant au schéma, sincèrement désolé.
Pour la diode de roue-libre, est-ce que des 1N4007 que j'ai en stock iraient? J'ai des condensateurs 1000µF qui pourraient aller? mais est-ce que ça peut venir de là, alors que je n'ai pas d'interférence quand les LEDs sont allumées sans passer par le MOSFET?

[Vincent PETIT]

Bonjour,
Sur internet on trouve ce schéma pour le module relai (avec un optocoupleur dont le câblage des masses a annulé tout son intérêt)



Suivant comme le tout est câblé (je parle de tout tout tout) tu pourrais avoir une boucle de masse qui ramasse les appels de courant des MOSFET. Etant donné le GND commun dans le schéma l'opto-isolation de l'optocoupleur est annulé et les appels de courant sur le 12V, sensés retourner dans le GND du de l'alimentation 12V vont parcourir tous les GND.

[Antoane]

https://www.mouser.de/datasheet/2/286/ps2801-18281.pdf
C'est donc un quadruple photocoupleur à sortie NPN.

La 1N4007 n'est pas idéale, mais fera le travail. De même, 1000µF est beaucoup, mais devrait faire l'affaire.
Les composants sont à souder au plus court, directement au niveau des borniers verts, au verso de la carte.

Effectivement, si tu as un oscilloscope, la mesure de la tension entre la masse du circuit et la sortie '-' de chaque connecteur lors de la commutation pourrait être utile.

Edit: doublé par Vincent.

[zedrummer]

Tout d'abord, merci infiniment à vous tous de prendre de votre temps pour me répondre.

@Antoane: J'ai du choix en condensateurs, dis moi ce qui irait le mieux.
Pour les diodes, j'ai aussi des 1N4148 si jamais c'est mieux que les 4007. Je dois les souder entre la sortie - que j'utilise et le + de l'alimentation?
Comme ça (avec la bande grise en haut, du coup)?

[penthode]

plusieurs pistes...

tu peux tenter un SNUBBER sur chaque sortie

https://en.wikipedia.org/wiki/Snubber

[zedrummer]

Les diodes ont résolu le problème, merci à tous de votre temps

[gienas]

Bonjour à tous

Les diodes ont résolu le problème, merci à tous de votre temps

Alors là, pour une surprise, c’est une sacré surprise.

Pour que les diodes aient de l’effet (ce sont des diodes de roue libre), il faut qu’il y ait un bobinage dans la boucle d’éclairage.

Or, d’après ton "schéma" (qui n’en est pas un), il n’y a pas d’inductance.

Pourtant, si les diodes trouvent du "grain à moudre", c’est que les fils conducteurs jouent ce "rôle", et cela tendrait à prouver que les longueurs sont importantes, et que probablement, des boucles sont formées, ce qui s’assimile à des spires de bobinage.

Peut-on avoir une idée de ces longueurs, voir où ça passe, et éventuellement voir si des boucles n’entourent pas des masses en acier? L’acier c’est d’abord du fer dont on fait les noyaux des bobinages et des transfos.

[Antoane]

Bonjour,

@Antoane: J'ai du choix en condensateurs, dis moi ce qui irait le mieux.
Pour les diodes, j'ai aussi des 1N4148 si jamais c'est mieux que les 4007. Je dois les souder entre la sortie - que j'utilise et le + de l'alimentation?
Comme ça (avec la bande grise en haut, du coup)?
Pièce jointe 432252

La réponse arrive un peu tard, mais :
- si tu commutes avec une fréquence >100 Hz (à la louche) avec un courant dans les leds >100 mA ni la 400x ni la 4148 ne convient.
- si tu commutes avec une fréquence <100 Hz (à la louche) avec un courant dans les leds <2 A la 400x peut convenir (mais pas génial)
- si le courant dans les leds < 150mA la 4148 est bien.

Pour le condensateur, 100 uF serait bien. Mais la valeur n'est pas critique, et c'est ok si 1000 µF conviennent.

Le câblage sur ce schéma, tu t'en es rendu compte , est bon.