- autre - Améliorer la stabilité, blindage ?

[Guillaume3D]

Bonjour à tous,

Je m'attaque à l'électronique de mon projet d'imprimante résine maison. Voici le schéma actuel :

Je m'y connais vraiment peu en électronique, et j'aimerais que tout soit le plus stable possible. Il me semble qu'il faut un point de masse centrale, plutôt que des masses éparpillés. Je sais déjà qu'il faut séparer le plus possible les câbles de puissances de ceux des signaux, mais à part ça, est-ce qu'il y a des résistances, condensateurs, ou d'autres composants que je pourrais rajouter à des endroits stratégiques pour que tout soit le plus stable possible ?

La partie sensible est la matrice de LEDs, qui consomme 3,5A à 21V avec comme driver un DC Buck Converter qui limite le courant et la tension maximale. 

Je vous remercie pour votre aide  

Modifié (le) hier à 13:08 par Guillaume3D

[electroremy]

Bonjour

ça tombe bien j'ai eu des problèmes similaires à gérer avec mon imprimante

parfois les blindages créent des soucis, j'avais blindé les nappes avec une tresse, j'ai dû la retirer

 

Il y a 14 heures, Guillaume3D a dit :

 

Je m'y connais vraiment peu en électronique, et j'aimerais que tout soit le plus stable possible. Il me semble qu'il faut un point de masse centrale, plutôt que des masses éparpillés. Je sais déjà qu'il faut séparer le plus possible les câbles de puissances de ceux des signaux,

Oui, tout à fait

Dans mon imprimante, j'ai fait une carte "puissance" séparée de la commande

Le principe est que les courants forts ne doivent pas occasionner de chute de tension dans les lignes de masse du circuit de commande

Voici deux photos extraites de mon post :

 

La carte puissance supporte les 9 transistors MOSFET

Si tu regardes attentivement, tu verras que j'ai soudé des fils pour apporter directement le + de l'alimentation à la borne source des MOSFET (de type canal P)

On voit toutes les soudures regroupées au dos de la carte, il y a des coup de feutre rouge et noir pour repérer les pôles + et - de l'alim. Ce n'est pas une vraie connexion en étoile mais ça s'en rapproche. Je ne voulais surtout pas faire des pistes de masse et d'alimentation fines, longue et sinueuses.

Pour l'alimentation des résistances de chauffage en 24V, c'est du câblage "direct", le +24V arrive via des fils de bonne section directement sur les sources des MOSFET, un fil relie au plus près le drain des MOSFET aux douilles bananes, la masse de l'alimentation 24V est connectée directement sur les douilles bananes noires, et ensuite une liaison équipotentielle repart de ces douilles pour être connectée à la masse de l'alimentation 12V et de l'imprimante. Cette liaison n'est parcourue par aucun courant fort.

 

S'agissant du blindage, c'est compliqué, il faut faire attention aux capacités parasites, aux impédances, aux boucles, ...

Plus les signaux sont rapides, plus les contraintes sont fortes.

Dans mon projet, les signaux sont lents, je n'ai pas été embêté. Tout ce qui est rapide est resté interne à la carte Rambo d'origine.

Essayer de rendre le câblage le plus court possible

Ne pas faire de boucles avec les fils véhiculant des courants forts ; exemple concret : mes résistances sont connectées en séries par groupe de deux, et j'aurais pu économiser du câble en faisant une boucle. Très mauvaise idée car cela engendre des champs magnétiques importants. J'ai relié chaque résistance par deux fils joints, et ensuite réalisé les connexions en série à l'autre extrémité. La surface de la boucle est réduite au minimum.

Une autre chose importante c'est l'impédance. Les entrées d'un circuit logique ou microcontrôleur peuvent avoir une impédance élevée, ce qui rend le circuit très sensible aux parasites. Les fils sont des antennes et l'impédance élevée fait qu'un minuscule courant parasite dans le fil va engendrer une tension non négligeable.

Une solution est d'abaisser l'impédance avec des résistances pour "charger" la liaison (bien sûr dans les limites acceptables par les sorties du circuit)

Autre exemple : il faut ajouter une résistance pour relier la gate des MOSFET à la source, c'est la résistance de 1K en haut à gauche ci-dessous :

Sinon, en l'absence de signal de commande, le BC547 en bas à gauche est bloqué et la gate sera "flottante" ; le comportement du MOSFET aléatoire (passant, bloqué, ou à moitié passant ce qui est pire)

 

Il faudra que tu fasses des essais.

Malheureusement, les plaques prototype "planche à pain" sont difficilement compatibles avec les signaux rapides. C'est déjà mieux si tu utilises des fils coupés à la bonne longueur au lieu des câbles Dupond.

 

Après, vu que tu utilises des modules tout faits, tu as un gros avantage : ces modules sont bien conçus et n'ont pas de problème de câblage "interne". Ce serait beaucoup plus difficile si tu avais dû dessiner toi même un circuit imprimé avec tous les composants. Il te reste néanmoins à relier ces modules entre eux. La documentation de tes modules contient peut être des indications intéressantes.

 

Autre astuce : si tu as une liaison de données qui n'a pas besoin d'être très rapide, réduis la vitesse de transmission (normalement cela est facile à faire dans le code source). Tu pourras avoir une liaison plus longues et moins sensible aux parasites.  

 

Il peut être utile de blinder... les câbles de puissance, pour éviter qu'ils rayonnent. La masse du blindage sera reliée à la masse à une extrémité.

 

Si tu as plusieurs alimentations, il est possible d'alimenter séparément les cartes de commande de celles de puissance. Sinon, il faut découpler les alimentations, mais normalement cela est intégré à chaque carte.

 

Eviter de "chainer" les alimentations, il faut mieux faire un câblage en étoile des alims, chaque module aura un câble d'alimentation qui va arriver sur les sorties de l'alimentation.

 

Enfin, si tu as des interrupteurs, des boutons poussoirs ou des relais, attention aux rebonds. Cela peut être géré par le logiciel du microcontroleur.

 

NB : si j'ai utilisé des MOSFET de canal P, c'est pour éviter de couper la masse des équipements alimentés.

C'est le + qui est coupé.

Cela rend nécessaire l'utilisation d'un transistor de commande intermédiaire (les BC547) mais c'est mieux ainsi.

Modifié (le) il y a 12 heures par electroremy

[Guillaume3D]

Super @electroremy, merci beaucoup pour ta réponse, j'y vois déjà un peu plus clair  Uhm pas simple tout ça...

Que penses-tu des anneaux en ferrite ? "utilisées pour supprimer les interférences électromagnétiques et le bruit"

J'avais un soucis d'oscillation de la luminosité des LEDs après quelques heures d'impression, je n'ai pas encore identifié l'origine de ce problème. Les LEDs sont controlées par un relais PWM relié à une sortie de l'Arduino, tu penses qu'un anneau en ferrite pourrait supprimer les possibles interférences que peuvent recevoir ce câble ?

J'avais fait gaffe à avoir une masse commune et à me brancher le plus possible directement sur l'alimentation, une masse jamais coupée et le + toujours coupé que ce soit dans les relais ou les mosfets.