Entrée TOR isolée très basse consommation de courant

[FlorentDN]

Bonjour,

J'ai une problématique au niveau d'une entrée TOR sur une carte fonctionnant sur batterie qui doit consommer au maximum une vingtaine de µA.

L'entrée TOR est gérée par un relai externe relié à un connecteur sur la carte. Sur ce connecteur se trouvent une broche reliée à VDDiso et une broche reliée à l'optocoupleur permettant l'isolation de l'entrée.

Le soucis arrive lorsqu'on veut avoir une tension isolée, avec un regulateur DC/DC isolé, cela consomme beaucoup trop (quelques mA).

Je ne trouve pas d'autres moyens actuellement, est-ce que vous avez des idées?

Merci beaucoup !
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[lutshur]

Bonjour,
Relais + opto ???

[FlorentDN]

Oui car le relai extérieur est géré par une personne externe ne connaissant pas bien l'électronique, il pourrait effectuer un branchement qui endommage la carte. Donc il faut que j'isole avec un opto sur la carte.

[lutshur]

Je crois qu'il faut un croquis du cablage.

[A voir en vidéo sur Futura]

[FlorentDN]

On a le relai externe qui se connecte via J4, puis l'isolation de cette entrée (U3 = opto), qui n'est pas vraiment isolée sur le schéma car c'est le même VDD des deux côtés. Il faut donc que j'arrive à protéger le VDD sur le connecteur J4.

[lutshur]

J'ai l'impression qu'il y a redondance entre relais et opto.
Si ce sont bien les contacts des relais qui viennent sur J4, on peut se passer des résistances R7 à R10 et des 2 zener.
Les broches 1 de J4 seraient à relier aux R15 et R16, à la place de VDD

Ou pas.

Les broches 2 de J4 sur R15/R16 et les 1 sur la masse (l'endroit où vont les émetteurs E_1 et E_2)

[Qristoff]

Je suis d'accord, un montage de ce type serait plus efficace.

[FlorentDN]

Effectivement c'est une redondance car je ne peux pas être sûr que le relais sera forcément bien câblé (ce n'est pas moi qui gère cette partie).
A cause de ça j'aurai aimé que la carte puisse être protégée au cas ou un 230V arriverait d'un coup.
C'est seulement une mesure de précaution supplémentaire.

Pour en revenir à la question de base, est-ce qu'il existe des moyens de créer une tension isolée tout en consommant très peu ?

[lutshur]

Tu voudrais remplacer l'alimentation des diodes de l'opto par une alim isolée. Mais cette alim doit être créée à partir de VDD, car je suppose qu'il n'est pas question d'une source supplémentaire.
Il y aurait bien le LT8303 pour faire ça, mais tension d'entrée mini 5,5V.
https://www.analog.com/media/en/tech...ets/8303fa.pdf
Ensuite, à toi de déterminer le courant nécessaire aux diodes pour saturer les transistors de l'opto (rendement 35%)

[FlorentDN]

C'est exactement ça.
J'ai déjà exploré la piste DC/DC isolé, même le LT8303 consomme trop pour mon application (280µA en continu est largement au dessus de ce qu'il me faut: 15µA max en continu).
C'est pour ça que je cherche un autre moyen de faire une isolation à partir de VDD mais je suppose qu'il y aura toujours une grosse conso en courant...
Il faut effectivement que je puisse passer 8mA dans les diodes de l'opto lorsque le relais est actif avec cette tension isolée.

[Antoane]

Bonjour,

Tu as donc une carte d'où partent deux fils. Lorsque tout va bien, ces deux fils sont reliés aux contact du relais et la carte doit détecter l'état du relais. Par ailleurs, tu veux protéger le circuit de maniére à ce que la carte soit protégée contre les erreurs de branchement, en particulier si les deux fils partant de la carte venait á être directement reliés au secteur. S'ajoute une contrainte : l'ensemble de ce circuit de protection doit consommer moins de 20 µA.

C'est bien ca ?

Si oui, je me passerais d'isolation et protègerais les entrés et l'utilisateur avec des résistances séries de forte valeur.

Si il faut une isolation, une soution consiste á travailler avec un rapport cyclique très bas : par exemple, on mesure l'état du capteur pendant 1 ms toutes les secondes.

[FlorentDN]

C'est bien ça !

Alors du coup je ne comprends pas trop le principe d'ajouter des résistances séries.
Il faut que je modifie le câblage au connecteur dans ce cas sinon le VDD sera directement impacté c'est bien ça?

[lutshur]

Bonjour,

le LT8303 consomme trop pour mon application (280µA en continu est largement au dessus de ce qu'il me faut: 15µA max en continu).

Il ne consommera 280µA pour son usage propre que s'il est en mode active, cad lorsqu'il y aura consommation au secondaire. Donc lorsque le contact du relais sera fermé. Autrement, il fonctionne en discontinu.
En mode sleep, c'est 70µA.
le LM25180-42 de TI semble faire mieux avec 25µA typique (max 40µA). https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm...ct%252FLM25180

Il faut effectivement que je puisse passer 8mA dans les diodes de l'opto lorsque le relais est actif avec cette tension isolée

C'est énorme.
4mA par diode, 1.4mA par transistor. VDD = 14V ?

[Antoane]

Bonjour,

Alors du coup je ne comprends pas trop le principe d'ajouter des résistances séries.
Il faut que je modifie le câblage au connecteur dans ce cas sinon le VDD sera directement impacté c'est bien ça?

Un exemple de schéma :

L'interrupteur se connecte entre X1 et X2.
L'idée est que si tu relies accidentellement le secteur à l'un de ces connecteurs, le courant sera limité par les résistances, et qu'il n'y aura pas de risque délectrocution ou de destruction du matériel. Il faut evidemment choisir un comparateur à très faible consommation.