cap1293 qui se détruit quand la masse touche le pad tactile

[aCarmi]

Bonjours à tous,
J'utilise actuellement un CAP1293 qui est un capteur de proximité capacitif de chez Microchip. Je l'utilise avec un PIC16F1829-I-SS.
Voici mon problème :
Lorsque la masse de la carte se retrouve à toucher le "pad" tactile, donc le pin capteur que j'utilise (CS1), le composant crame (en tout cas je ne peux plus communiquer avec lui en I2C).
Le problème vient bien du capteur étant donné qu'il me suffit de le changer pour que la carte fonctionne de nouveau.
D’après la datasheet du capteur, lorsque l'on ne veut pas utiliser un des 3 pins CSX, il faut le mettre à la masse comme ci-dessous.

Et évidemment je peux plus me permettre d'en cramer car il ne m'en reste que un, et le capteur est en commande nul part (et mon client à besoins de la carte dans moins de 2 semaines :O)
J'espère avoir été suffisamment claire.

Merci beaucoup de votre aide
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[gienas]

Bonjour aCarmi et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... Lorsque la masse de la carte se retrouve à toucher le "pad" tactile, donc le pin capteur que j'utilise (CS1), le composant crame (en tout cas je ne peux plus communiquer avec lui en I2C) ...

Bien évidemment, aucune réponse ne peut être donnée sans connaître tout le schéma, à savoir ta carte, le capteur et toutes les alimentations.

Il est à peu près sûr que tout n’est pas au même potentiel. C’est d’ailleurs une meure à faire avant de faire le moindre branchement.

Je soupçonne des antiparasite secteur (des condensateurs), de provoquer des ddp alternatives flottantes qu’il faut neutraliser.

[titijoy3]

est il normal que la masse de la carte touche le pad tactile ?

[jiherve]

Bonjour,
Gienas + 1 cela pue le truc porté à un potentiel inattendu.
J'ose espérer que l'on aura pas oublié la masse sur l'I2c et que la pin CS2/SG n'est jamais activée en sortie.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[aCarmi]

Voila le schéma presque complet. J'ai du enlever certaines partit car c'est un schéma d'entreprise donc le client et l'utilisation est caché.
Mais le micro doit sortir un PWM.
La carte est alimenté en 24V. Le L7805 régule la tension en 5v pour le micro et le cap1293.

[aCarmi]

Non ce n'est effectivement pas normal. C'est du à un contact entre la masse de la prise Jack et le boitier extérieur. Je suis entrain de régler ce problème, mais j'ai quand même besoins de savoir pourquoi le composant se détruit au cas ou cette partit du problème ne soit que le reflet d'un problème plus gros. (Du style potentiel inattendu comme ça pourrait l'être d'après gienas et jiherve)

[aCarmi]

Je désactive la pin CS2 dés l'init de mon programme. Je pense que c'est bon de ce côté

[jiherve]

bonjour,
le boitier extérieur est il référencé à la terre sans pour autant être connecté à la masse électrique ?
le 24V est il flottant vis à vis de la terre ?
Est il généré par une alim secteur à découpage ?
JR

[Vincent PETIT]

Bonjour,

C'est du à un contact entre la masse de la prise Jack et le boitier extérieur.

Le boîtier extérieur n'est pas au même potentiel que la masse de la prise Jack CON4 ? Il est en plastique ?


[edit] pas vu le message de JR, que je salue en passant

[aCarmi]

Bonjour,
rien n'est connecté à la terre. Le boitier est métallique. La masse est celle du connecteur Jack directement donc la même que sur la carte. Il n'y a bien que une seule masse sur l'ensemble du système.
Et voila l'alimentation :
https://fr.rs-online.com/web/p/adapt...B&gclsrc=aw.ds

Antoine

[umfred]

par rapport aux questions précédentes: le boitier est mis à la masse de la carte ?

[gienas]

Bonjour à tous

… Voila le schéma presque complet …

Hum. Pour moi, il me manque l’essentiel, à savoir, à quoi ça ressemble du point de vue mécanique et surtout les alimentations, où se trouvent les prises secteur et les interconnexions (images comprises) entre les différents éléments.

Également, il y a une mesure au voltmètre à faire sans le branchement, sans laquelle on ne peut pas mettre en évidence le risque.

[jiherve]

re
ces alimentations ont une capa de qqs nF entre primaire et secondaire ,celle ci peut être source de problèmes lors de la connexion entre le secondaire et la terre, par exemple au travers d'une liaison série vers un PC .
Donc fais une mesure du potentiel existant entre ton boitier et la terre lorsque ta carte n'est pas connectée au monde extérieur mais tout de même alimentée.
JR

[gienas]

... fais une mesure du potentiel existant entre ton boitier et la terre lorsque ta carte n'est pas connectée au monde extérieur mais tout de même alimentée ...

Tu as raison jiherve de préciser que tout doit être alimenté, mais sans faire le branchement destructeur.

C’est évident pour nous, mais pas nécessairement pour le demandeur.

[aCarmi]

L'un de mes messages n'a pas été publié, je précisait (se qui est important, excusez moi de pas l'avoir dit avant) que le boitier était le pad tactile.
le potentiel du boitier est de 0V (avec la carte effectivement alimentée).

[aCarmi]

Le branchement problématique arrive quand ce connecteur Jack qui est directement dans la lampe.
La carte est actuellement collée à l’intérieur du boitier avec un scotch isolant électriquement mais conducteur thermiquement.
Le pin CS1 est relié au point comme sur l'image de la carte. Un câble y est branché avec à l’opposé une cosse en contact avec le boitier grâce à une visse.
Le tout enfermé dans le boitier.
Les fils rouge et bleu que l'ont voit sortir du boitier sont les fils d'alim. Le fil blanc est connecté sur le pin #ALERT pour le visualiser à l'oscillo.
De façon plus précise, le boitier est environ à 10mV.
carte.jpg
index.jpg

[gienas]

Le branchement problématique arrive quand ce connecteur Jack qui est directement dans la lampe ... Les fils rouge et bleu que l'ont voit sortir du boitier sont les fils d'alim. Le fil blanc est connecté sur le pin #ALERT pour le visualiser à l'oscillo.
De façon plus précise, le boitier est environ à 10mV ...

Je comprends qu’il y a deux entités distinctes, avec des connexions entre elles, et une (ou plusieurs) connexions secteur. Pourquoi refuser de proposer le schéma de toutes ces connexions?

C’est ce que nous attendons.

[aCarmi]

Excusez moi si je me suis mal exprimé, mais il n'y a qu'une seule entité. La carte, qui a pour objectif de sortir un PWM. Rien d'autre.
Il y'a bien une seule alimentation secteur. alimentation avec :
- 100-240V Input ; 50/60Hz ; 1.0A
- 24V output 1.5A 36W

Cette alimentation secteur se connecte en Jack (comme sur le schéma) à la carte pour l'alimenter en 24V.

Il n'y a aucune autre connexion, j’espère donc que le schéma ci-dessous vous permettra de comprendre.

Mais en gros résumé, ma carte est alimenté secteur. Et celle ci doit sortir un PWM si je touche le boitier, ou que se soit.

[Vincent PETIT]

Re,
CS1 est reliée à l'extérieur et donc sensible aux ESD, le composant va cramer à coup sur. J'imagine que tu t'es déjà pris un châtaigne en touchant ta portière de voiture, en touchant un clinche de porte ou en faisant la bise à quelqu'un, et bien ici c'est ce qui va se passer. Quand tu tiens le boîtier métallique non relié à la masse dans tes mains il se charge au même potentiel que ton corps et ci tôt qu'il va toucher le "moins" de l'adaptateur secteur, les charges électriques de l'adaptateur secteur et de ton corps vont s'équilibrer générant une différence de potentiel qui peut être fatal pour le composant qui est exposé via CS1. Dans les labos CEM on simule une ESD du corps humain avec des tensions de l'ordre de 4kV.



ps : L'appareil a beau être alimenté par un adaptateur secteur classe 2, il reste un appareil électrique de classe 0 car le boîtier métallique est non relié à la masse, j'espère que ton client sait que c'est interdit à la vente pour des raisons de sécurité sur le marché Européen.

[aCarmi]

C'est vrai que c'est possible, ca serait donc du au fait que ke boitier ne peut se décharger nul part ? Le relier à la terre ne risquerait pas de poser problème sur la capacité lu pas le CAP1293 ?
Mais étant donné que ce composant est fait pour être relié à des pads métallique pour en faire des capteurs sensibles, Le composant ne devrait t'il pas avoir une protection pour ce genre de cas ?
Après tout je l'utilise dans un cas "normal". Je précise que la carte fonctionne très bien, y compris avec le boitier, tant que le GND ne touche pas CS1.
En tout cas merci beaucoup pour la réponse claire.
Je précise aussi que l'objet n'est pas destiné à la vente, mais merci de me rappeler ce sujet aussi qui est intéressant.

[Vincent PETIT]

ca serait donc du au fait que ke boitier ne peut se décharger nul part ?

C'est ça et tu n'aurais probablement pas vu ce problème en travaillant avec des protections ESD (bracelet de poignet ou cheville ESD ou tapis ESD). Le principal problème de l'ESD c'est l'être humain, moins les objets immobiles entre eux car, à moins d'avoir de l'orage (voir le problème avec l'accumulation de l'électricité statique dans les antennes) ou de frotter les objets sur quelque chose l'écart de charge n'est pas problématique. Par contre, nous, rien qu'en marchant on peut se charger énormément et en attrapant un objet isolé nous le portons à son tour à un fort potentiel.

Le relier à la terre ne risquerait pas de poser problème sur la capacité lu pas le CAP1293 ?

Ça ne fonctionnera plus.

Mais étant donné que ce composant est fait pour être relié à des pads métallique pour en faire des capteurs sensibles, Le composant ne devrait t'il pas avoir une protection pour ce genre de cas ?

Oui mais attention, la pad métallique n'est pas en contact direct avec le composant. Soit elle est recouverte d'un film plastique soir il y a un espacement entre le métal qui servira de touche et le capteur capacitif. Regarde les notes d'applications liées à ton composant, le fabricant en parle et donne des coupes types. Il y a cette note https://ww1.microchip.com/downloads/...tes/01325A.pdf mais j'en ai vu d'autre.

Après tout je l'utilise dans un cas "normal".

Pas vraiment, si tu avais un film plastique entourant toute le boitier métallique j'aurai dit oui et encore l'espacement conseillé n'aurait pas été respecté avec un film trop fin.

[jiherve]

bonsoir
le composant est donné pour tenir 8kV mais il y a un monde entre 8kV ESD et 115v Ac capable de débiter qqs mA.
Pour un bonhomme, moi en l’occurrence, j'ai mesuré 30kV en décharge, j'allumais un fluo par simple imposition des mains!
JR

[aCarmi]

Vincent Petit,
Mais le tout se retrouve connecté à la masse meca (sur le boitier en l’occurrence). Donc tout devrait monter de certes 10kV plus ou moins quand on le touche, mais tout en même temps, se qui au final ne change rien pour le composant en soit, à moins qu'il y'ai une grosse différence de temps se qui créerait vraiment la différence de potentiel ? Mais je vois pas comment. Le tout est logiquement sur la même base. Je suis pas relié à la terre donc c'est juste le référentiel qui diffère. Le composant restera donc bien à 0V par rapport à ce référentiel non ?
L'alim est doublement isolée après tout.

Deuxième chose que je ne comprends pas, la note que tu as envoyé concerne un cas ou l'objectif est de détecter un appuis assez franc pour plier la partie métallique et donc changer la capacité. Ce n'est pas mon cas, je suis dans le cas ou je cherche à détecter un simple contact voir une proximité. La deuxième "plaque" de la capacité n'est donc pas une plaque conductrice mais bien ma main.

[aCarmi]

En tout cas merci beaucoup pour votre aide, j'en apprend beaucoup et c'est super intéressant
(et désolé si j'insiste, j’essaie juste de comprendre en profondeur le fonctionnement. Je n'ai encore jamais rencontré de gros problèmes ESD de ce type, je suis donc un peu en découverte ^^)

[titijoy3]

je ne comprend pas pourquoi on parle de la main de l'utilisateur sur le boitier (pad tactile) alors que :

"Lorsque la masse de la carte se retrouve à toucher le "pad" tactile, donc le pin capteur que j'utilise (CS1), le composant crame (en tout cas je ne peux plus communiquer avec lui en I2C)."

le souci semble se trouver au niveau de la liaison du "jack" avec le boitier qui provoque une mise à la masse accidentelle et la destruction du circuit intégré..

est ce que c'est bien la sortie TP3 du circuit qui va au boitier ?

[titijoy3]

peut être des indications ici :

https://www.google.com/url?sa=i&url=...AAAAAdAAAAABAD

[aCarmi]

C'est bien TP3 effectivement

[titijoy3]

que se passe t'il si on insère un condensateur entre TP3 et le boitier ?

[aCarmi]

J'imagine qu'on crée juste une capacité de base en plus, je pense pas que ça pose de problème au capteur (avec un petit condensateur, si il est trop gros, j'ai peur que cela prenne totalement le dessus sur la capacité créée par la proximité)
Mais à quoi servirait t-il ?

[aCarmi]

Je découvre un autre problème qui aurait peut être un lien, quand je touche mon boitier toutes les 5 secondes, le système n'a pas de problème, mais dans certains cas, si je le laisse trop longtemps sans contact, ou à la mise au secteur, il ne réagit plus.
A la mise en route, si il ne réagit pas, j'ai juste à attendre une trentaine de secondes et le système re fonctionne.
Ça peut être le temps que les condensateurs se chargent ? Ça me parait quand même un peu long; Et c'est loin d'être systématique