Filtrage d'harmoniques...?

[Falkor]

Salut à tous,

J'en appelle aux pros pour une petite question....

J'ai, au boulot, sur une (grosse) machine outil, ajouté un codeur optique et une petite carte contenant de la logique TTL de base (porte NAND, décompteur...). Cette carte est alimentée en 5V, le 5V étant produit par une alimentation 230 -> 5V branchée pour l'instant sur une prise murale. Voulant intégrer tout cela de façon plus définitive, l'alim sera prochainement branchée direct dans l'armoire, entre phase et neutre pour avoir le 230. Mais je n'en suis pas encore tout à fait là.

Souci : la carte fonctionne parfaitement bien machine pas en route. Dès que la machine fonctionne le 5V ainsi que mes signaux TTL sont horriblement bruités, et tout fonctionne moins bien (vu à l'oscillo). Je précise que machine simplement sous tension tout fonctionne, le bruit apparait quand elle se met à tourner (=des variateurs se mettent en branle). J'imagine que des harmoniques doivent remonter sur le réseau.

Que me conseillez-vous de faire ? J'ai regardé la doc desdits variateurs, la fréquence de découpage coté moteurs est de 12 kHz, du coup j'ai tenté un petit filtre RC passe bas passif (une résistance et un condo) suivi d'un trigger de schmitt sur l'un de mes signaux TTL pour virer un peu de bruit. La mise en place de ce filtre donne de bons résultats mais tout ne fonctionne pas encore complètement bien.

J'ai regardé des docs concernant la protection CEM des armoires mais rien d'évident.

Je ne sais pas trop quel type d'informations chercher ("filtrage harmoniques ?" " CEM ?") pour m'aider à avancer sur le problème.

Des idées ?

Merci d'avance !

[Falkor]

Mon fournisseur propose ce genre de bricoles :

https://fr.rs-online.com/web/p/filtres-secteurs/1105566

Que je pourrais éventuellement monter avant mon alim ?

[CMO5]

Bonjour,
juste pour confirmation (je suis nouveau et n'ai pas une vue claire sur vos circuits) : est-ce que chaque TTL a son condensateur de découplage entre VCC et GND ?

[Falkor]

Oui tout à fait, 100 nF au plus près des bornes d'alim sur chaque CI !!

[Notator]

Il faudrait chercher 'filtrage harmonique', ou 'antiparasitage' ; la CEM (compatibilité électromagnétique), c'est autre chose, il s'agit des normes pour ne pas polluer électromagnétiquement l'environnement (donc à l'émission).

Il faudrait déterminer (avec un oscillo) si les parasites viennent par l'alim et/ou par la connexion au moteur.
Si ça vient par l'alim, ton filtre de chez RS on line pourrait faire l'affaire.
Si ça vient par la connexion moteur, il faut déterminer la fréquence des créneaux logiques, garder 3-4 harmoniques, et couper ce qu'il y a au-dessus avec l'insertion un filtre passe-bas à front raide, qui pourrait résoudre le problème.

Une piste :
https://www.f-legrand.fr/scidoc/docmml/ ... treLC.html

[Falkor]

Merci pour tes précisions.

En l'état, ce que j'observe à l'oscillo c'est que variateurs off j'ai un beau 5V, et un 5V tout perturbé quand ils sont en route.

Je vais refaire l'observation sans charge sur mon alim (=carte débranchée) pour confirmer que la pollution vient du 230.

Comment faire exactement la différence entre "les parasites viennent par l'alim ou par la connexion au moteur" ?

[Notator]

En mettant la sonde sur la ligne +, comme tu l'as fait, pour le côté alim ; et si tu as un oscillo double traces en mettant l'autre sonde côté moteur. Ça permet également d'observer s'il y a concordance dans les parasites sur les deux points de mesure.

Une autre solution pour éliminer une possible source de perturbation par l'alim, est d'alimenter le montage provisoirement avec des piles suivies d'un régulateur 5v.
Si la perturbation a disparu, c'est que ça venait seulement du côté alim.

Si la perturbation subsiste, ça signifie qu'elle vient du côté moteur, mais dans ce cas de figure ça n'exclut pas le fait qu'elle puisse venir aussi du côté alim.

[Papy.G]

En industrie, les fabricants de moteurs/variateurs conseillent toujours de mettre les filtres à l'alim. (intégrés en semelle pour les plus petites puissances), et du câble blindé côté moteur, mais malgré cela, on peut avoir des surprises sur du matériel sensible.

Attention aussi à l'électricité statique générée par certains types de bandes convoyeuses. En agro-alimentaire, c'est l'occasion de casse-têtes pour la détection électro-magnétique des métaux.

[jb_jb_fr]

Salut
As-tu essayer de mettre du blindage autour des fil qui transportent l'alimentation.
Également autour des fils qui transportent ton information (Signaux TTL)
Blindage relié à la terre bien sur.
Et ajouter des ferrites sur les fils d'alim.
Dés qu'il y a des moteurs, les fils sont des bons capteurs de saloperies.
Il faut également penser à mettre du blindage autour de l’électronique.

Dans les milieux industriel il est conseillé aussi de travailler avec des boucles de courant qui sont moins sujettes aux perturbations, plutôt que sur des signaux TTL qui eux sont très sensibles.

Il y a aussi la possibilité d'utiliser des transmissions différentiels du genre RS422 / RS485.

Jacques

[Falkor]

En mettant la sonde sur la ligne +, comme tu l'as fait, pour le côté alim ; et si tu as un oscillo double traces en mettant l'autre sonde côté moteur. Ça permet également d'observer s'il y a concordance dans les parasites sur les deux points de mesure.

Ok. Je ne sais pas à combien redresse le var, mais je vais sortir la sonde d'isolement pour observer cette tension. Et prévoir les rallonges BNC, les armoires concernées n'étant pas proches les unes des autres

Une autre solution pour éliminer une possible source de perturbation par l'alim, est d'alimenter le montage provisoirement avec des piles suivies d'un régulateur 5v.

C'est précisément ce que je voulais tenter. J'ai des petites batteries 12V en stock, je vais relier ça à ma carte (elle à un 7805 d'inclus). Bon j'imagine que coté rendement c'est pas le meilleur, mais je vais tenter.

@jb_jb_fr : alors mes signaux TTLS voyagent dans des câbles blindés, pas les alims. Après l'alimentation concernée est à 10 cm de la carte, le tout dans une petite armoire où il n'y a que ça. Des ferrites non il n'y en a pas mais je dois avoir ça en stock.

Merci pour vos conseils !

[Xavier_]

Oui, blindage, gros condo sur le 5v en aval et 7805 pour un redressement propre.
Le mieux est de mettre une alim. à découpage en parallèle de l'alim existante, pour éviter les retours HF et les pull-down de l'alim d'origine.
Un condo de découplage pour les TTL si ce n'est pas déjà fait !

Nota: Tu peux faire un bouclage des masses, car parfois, il y a des fils sur les capteurs, râteaux de connection qui ajoutent des résistances dans le circuit (bornier à vis desserré=mauvais contact). Donc, soit tu vérifies les connections des masses, soit tu ajoutes des liaisons équipotentielles aux satellites pour diminuer la résistivité des masses.
Le bouclage augmente par deux la section des liaisons, diminue la résistivité et évite les mauvais contacts sur les borniers.

masses.JPG (45.37 Kio) Consulté 4749 fois

Edit: Tiens, ça me rappelle un truc, pour les fils mal serrés, tu tires sur les fils un par un, et si le fil se décroche du bornier, la vis était mal serrée. Parfois, en monobrin, la section des fils n'est pas strictement identique, et un seul des deux fils est serré. En multibrins, cosses ou embouts à sertir obligatoires et prendre l'habitude de tirer les fils… "Quitte à décrocher les relais de leurs embases ...Sinon, tu perdras deux points sur ta note !"

[Memphis]

Essaie d'installer ta carte dans un boitier métallique relier à la terre . C'est le plus simple.

[Falkor]

Essaie d'installer ta carte dans un boitier métallique relier à la terre . C'est le plus simple.

C'est déjà le cas, l'armoire est reliée à la terre.

J'ai tenté d'alimenter mon montage avec une batterie, aucun changement C'est donc bien par la masse que les perturbations arrivent.

Vous allez me dire "mets des optocoupleurs !!". J'en ai, mais mon souci est que ma carte récupère des tensions analogiques issues de la machine, sorties analogiques ayant pour référence la masse de la machine. A ma connaissance je n'ai donc pas de moyen de m'en affranchir.

Je vais tenter de filtrer le 5V donné par mon alim....

EDIT : mon électricien m'a donné un filtre passif à installer entre phase et neutre que j'ai installé avant mon alim : échec, rien n'a changé.

Il faudrait que je me concentre avant ou après mon alim 5V ? (que voici d'ailleurs : https://fr.rs-online.com/web/p/alimenta ... n/1368304/ )

[Notator]

A mon avis, les deux. Côté secteur avec ton filtre antiparasite, et côté sortie d'alim, si la tension continue obtenue n'est pas propre, avec un filtre passe-bas à front raide.

[Falkor]

Merci !

avec un filtre passe-bas à front raide.

Ça existe tout fait ? (EDIT : ce genre de truc semble faire AC et DC...? Pas très clair https://fr.rs-online.com/web/p/filtres- ... s/1880397/ )

J'ai fait quelques recherches... Le dimensionnement du filtre semble être très lié au type de perturbation (ça je peux comprendre). Mais dans le cas d'une alim DC bah je veux juste rien comme ondulation, donc filtre passe bas dimensionné obligatoirement très bas ?