Je me suis lancé dans la création de cartes d’alimentation de cœur d’aiguilles après des déconvenues dans l’utilisation de ma précédente solution, un
Quad-Pic de Tam Valley Depot. Cette solution propose le pilotage de 4 servomoteurs, avec notamment des cartes d’alim de cœur basées sur 1 relais monostable, qui permet d’inverser la polarité de l’aiguille.
Le problème (et j’ai commencé à y penser pendant que j’attendais la livraison), c’est qu’en N, le mouvement n’est pas énorme. Selon l’installation du moteur et le déport, elle peut même être très faible. Or le Quad-Pic inverse la polarité de l’aiguille de façon arbitraire au milieu du mouvement. Sur 2 des 3 aiguilles (où la course des servos est la plus faible), je n’ai jamais réussi à régler le mouvement de façon à éviter le court-circuit, l’inversion se produisant soit trop tôt avec l’aiguille toujours en contact avec le rail d’origine, soit trop tard lorsque l’aiguille avait déjà touché le rail de destination.
J’ai donc décidé de fabriquer une carte qui permette de couper totalement l’alimentation du cœur pendant la manœuvre. Au passage, j’ai tenté une solution silencieuse (pas de « clac clac » de relais) mais j’en suis revenu, vous verrez plus tard. Donc 2 relais statiques indépendants, pilotés par 2 transistors.
Pour la connectique, j’avais prévu de chaîner les cartes, un même fil 4 paires pouvant faire transiter les signaux à destination des 3 cartes-relais. C’est la solution que j’avais prise pour mes capteurs IR, mais là aussi je commence à en revenir : les fils sont gros, 1 bus par usage (IR, cœurs), ça semble soumis aux interférences électromagnétiques… bref, je pense de plus en plus à un bus CAN unique, on en reparlera.
Pleins d’emplacement pour orienter les prises… une galère qui m’a coûté un mauvais étiquetage des broches sur la carte.
Le principe de fonctionnement de la carte est simple :
1. réception de l’ordre de mouvement de l’aiguille
2. interruption de l’alim de cœur
3. mouvement de l’aiguille
4. à l’issue du mouvement, alimentation de l’aiguille avec la polarité correspondant à la position de l’aiguille
Le défaut de ce système, c’est qu’il ne peut pas contrôler la position physique de l’aiguille, il est réduit à « faire confiance » à l’ordre envoyé aux servos. Or si les servos ne sont pas alimentés, la polarité de l’aiguille va être inversée alors qu’elle n’a en réalité pas bougé. J’ai peut-être une idée pour éviter ça (en monitorant l’alimentation des servos), mais on verra plus tard.
En 1er lieu, j’avais choisi des relais statiques de type G3MB-202P. Sauf que je n’avais pas fait attention à un détail de la datasheet : conçus pour piloter des courants alternatifs, ils cessent de conduire (si tel est l'ordre) au moment où la courbe du courant repasse par 0V. Or mon réseau est exploité aussi bien en numérique qu’en analogique, et en analogique le courant ne repasse pas toujours par 0V.
Après quelques recherches, j’ai trouvé un autre composant, le AQY212, qui fonctionne à la fois pour de l’AC et du DC. Par contre… j’en ai grillé 4, il semble très (mais très) sensible (0,5A max).
Je les ai monté (avec leur résistance) sur une plaque de prototypage découpée, pour réutiliser le footprint des précédant G3MB et m'éviter de devoir refaire la carte.
Du coup, je vais revenir aux relais classique « clac clac », ça marche avec l’AC et le DC et ça ne devrait pas cramer à la moindre surintensité. D’ailleurs je n’ai pas l’impression que les relais statiques soient beaucoup utilisé en modélisme ferroviaire, et notamment dans l’alim des cœurs. Est-ce inapproprié, ou bien à cause du coût des modèles suffisamment « résistants » ?
J’ai encore quelques hésitations quant au choix des relais : des relais « simples », mais dans ce cas idéalement avec une conso réduite de la bobine ? ou bien des « latching relays » (je ne sais pas comment ils s’appellent en bon français), dont la gestion est un poil plus compliquée mais qui ne consomment que lorsqu’ils doivent commuter ?
