DCC : Détection par consommation avec des courants faibles

[rNe]

Bonjour à tous.

Voici le schéma deprindipe V0.3.
J'ai donc mis les deux polarités DCC en coupure sur les 2 contacts du relais et mis la diode LED en // sur le relais.
J'ai mis un peu d'ordre dans le schéma pour qu'il soit plus facile à lire (moins fouillis tassé dans les coins). Bref, ce point est uniquement cosmétique.
Je propose qu'on en reste là (V0.3) jusqu'à la fin de l'expérimentation réelle qui validera le principe ou non.
Pour l'instant je vais faire le routage pour "pondre" les fichiers Gerber.

Bonne journée
René

[bobyAndCo]

Je propose qu'on en reste là (V0.3) jusqu'à la fin de l'expérimentation réelle qui validera le principe ou non.
Pour l'instant je vais faire le routage pour "pondre" les fichiers Gerber.

René,

qui ne dit mot consent. Si nos quelques spécialistes en électronique habitués du site n'ont rien dit, c'est que certainement que tout bon dans cette version.

On va effectivement tester et on verra bien.

Merci encore pour le travail et ton implication.

Christophe

[Etienne66]

J'ai deux remarques :

c10 ne se décharge qu'à travers l'entrée de l'attiny dont on ne connait pas l'impédance. Je préfèrerais avoir une résistance
en // sur c10 pour maitriser le temps de décharge.

Ma deuxième ne concerne pas ce circuit en particulier mais la série des circuits satellites.
Je préfèrerais une alimentation 5v globale du réseau, stable et indépendante du DCC.
- ça éviterait de pomper du courant sur le DCC
- ça ne couperait pas en cas de CC
- ç'est plus économique en prix et en surface de pcb

[bobyAndCo]

Merci Etienne pour ces remarques.

Concernant la première, cela dépasse mes compétences.

Pour la seconde, cela me titillait un peu. Je pense comme toi que si l’on peut se dispenser de prendre le courant sur le DCC ça n’est que mieux. On économise aussi tous ce que ça implique, pont de diodes, condo, filtres !!!

Et puis je me souvenais de la remarque de Laurent sur la consommation globale !

Néanmoins, le régulateur sur la carte satellite de 5V/1A de la carte satellite ne suffit t'il pas pour Railcom+ détection et aussi ESP32 ?

J'y verrai aussi une économie. De plus ce composant est en rupture de stock chez TME, difficilement trouvable ailleurs en Europe sauf chez Mouser presque au double de prix de TME.

Si l’on craint une charge trop importante de l’ensemble, je vais me mettre en recherche d’un 2A.

Au passage, que pensez-vous si le convertisseur ne traite plus du 12V mais du 18 ou même du 24V. Je parle de l’alimentation globale de la carte. Je me doute qu’il y a une plus grande dispersion de chaleur, mais ces convertisseurs sont donnés pour du 36V

Christophe

[Etienne66]

Pour mon (futur) réseau j'ai une alim 12v 10A pour les commandes d'aiguillages et une 5v 10A pour les signaux ou autres accessoires
Mes cartes arduino seront alimentées par l'USB, mais pas par l'ordinateur : je passe par un HUB USB avec son alimentation autonome.
Les sorties des arduinos commandent des relais pour les aiguillages et des darlingtons pour les signaux donc presque rien n'est pompé
sur leurs cartes.
On trouve des alimentations à moins de 10€ chez AliExpress alors pourquoi s'emmerder?

[laurentr]

Hello

Oui le choix rationnel conduit à optimiser selon des contraintes que chacun juge ou non pertinente.
Avoir un BUS alim(s) sous le réseau n'est pas en soit compliqué et plutôt universel.
La généralisation des convertisseurs DC DC et leur prix attrayant force aussi à pencher veux eux au détriment de nos bons vieux LDO type 7805 où dès que la conso décolle un peu avec une
amplitude des tensions importante  en entrée/sortie la dissipation et donc la chaleur s'envole très vite.

Le choix du convertisseur DC DC en composant discret reste par contre plus sensible mais pas impossible

Un modèle très connu est le MC33063ADR.
https://www.mouser.fr/ProductDetail/Texas-Instruments/MC33063ADR?qs=paYhMW8qfisBLTp5LDV7jw%3D%3D&mgh=1&vip=1&gad_source=1&gclid=CjwKCAiAuYuvBhApEiwAzq_YibykeasWXFdmY76OrRl6ufQr4P352Bq-BfbTyGVOqzuty5gqkX-TYxoCcHEQAvD_BwE

Ce n est pas trop petit à souder en SOIC8  (la taille d un ATTINY DIP8 en gros) mais une version DIP8 existe aussi! Donc un support et c est encore plus simple pour le mettre en œuvre.
En revanche la taille globale de toute la circuiterie qui va avec n est pas économe en surface de PCB.

Si on veut viser cela il faut privilégier des convertisseurs avec un frequence de découpage au delà du Mhz et la le CMS règne en maitre!

De nombreux module "chinois" utilisent un MPS1584 ou assimilé:
https://www.monolithicpower.com/en/mp1584.html

On aura toujours tendance à limiter cette envolée de température ou à la juguler ce qui ne sera que meilleur à de nombreux point de vue. (vieillissement, rendement, conso,...)
Comme un ESP32 peut tirer 600mA sur son convertisseur d'entrée qui est un LDO 5V vers 3V3 on reste raisonnable mais il faut bien fournir ce +5V dont on a besoin autours aussi.

On devra dans tous les cas fournir un peu plus haut et réguler en local. Le plus économique une alim accessoire en 8V xAmp et des LDO 5V pour réguler.
Sinon un convertisseur DC DC ( il y en a des tas!) et la la tension d'entrée peut s'envoler ( sans trop d effet de bord) mais il faut garder à l esprit la conso globale du montage
dont 600mA pour l'ESP32 ( voir plus car son LDO a un rendement "moyen")
CPU annexe
Portes logiques
Leds diverses
Relais
Pic de charge des condo...


Alors 1A oui avec un LDO en 8V MAX de VIN sinon d autres choix s'imposent pour une pérennité et une sérénité.
Le choix des empreintes/implantations en dictera un ensemble de décisions.

Et dans le pire des cas on se fait notre module LODOCUINO DC DC avec des composants dont on sait ce qu'on peut tirer à cout réduit en tirage en volume ( pont de diodes, régulateur DC DC, condo de filtrage, self, pont diviseur si tension variable ou a valeur fixe) et on réutilise ce module sur nos nombreux projets.

Laurent

[rNe]

Bonjour à tous.

OK pour vos remarques.
Pour l'instant je reste en V0.3...
Et j'attends vos retours après expérimentations.
Ensuite seulement on fera un récollement de toutes les remarques, je ferai les modifs et je passerai en version définitive (V1.0).
Le routage de la V0.3 est presque terminé je pense pondre les fichiers Gerber dans la soirée..

René

[laurentr]

Juste une remarque sur la taille de la puissance de R7 en 5W

Si à ses bornes on a au plus la chute de tension (Vf) des diodes SB320 disons 0.7V avec sa valeur de 1.8r et si j applique les formules P= U.I et U= R.I

j ai alors U/r= 0.7/1.8 = 0.388
Avec nos équations j arrive à:
P= R.I.I = R.I² = 1.8*(0.388)² = 1.8x0.153 = 0.275 W

Donc une résistance de 1/2W devrait alors suffire. (1/4 sera trop juste)

Pourquoi alors mettre 5W?

Ltr

[rNe]

@laurent

Donc une résistance de 1/2W devrait alors suffire. (1/4 sera trop juste)

J'ai demandé à tous à plusieurs reprises de vérifier ma transcription du schéma initial pour le détecteur Railcom. Il m'a été répondu que c'était OK. Je ne peux pas passer mon temps à effectuer des changements à chaque étape.
Je travaille de la manière suivante :
- un cahier des charges à un instant t0.
- je réalise à t1 le schéma théorique conformément au cahier des charges.
- je demande une relecture du schéma et les éventuelles observations.
- à t2 les observations sont intégrées dans le schéma.
- à t3 je réalise le routage.
- à t4 je crée les fichiers Gerber et je mets à disposition de tous (ce que je ne vais pas tarder à faire pour la V0.3).

A la suite de tout çà il est possible que certains apportent de nouvelles idées. On en discute et si consensus je les applique dans une nouvelle version.
Le processus itératif peut alors reprendre à t0.
Pour la V0.3 j'en suis à t4. Tu comprendras que ce n'est plus le moment de discuter de la couleur des transistors, de l'épaisseur de l'époxy ou de la puissance des résistances...
Je prendrai en compte les remarques de tous lors de la prochaine version.
A ce sujet il serait bon que quelqu'un m'assiste pour rédiger un petit document de synthèse récapitulant les évolutions pour la prochaine itération...

René

[rNe]

Voici une vue Kicad de la V0.3.

Je n'ai pas eu le temps (le courage) de réaliser les empreintes qui me manquaient (Self, borniers, relais...) Mais tout est bien pris en compte.
J'ai essayé de réaliser le PCB au même format que les cartes satellites afin d'éviter d'avoir plein de cartes de formats différents éparpillées partout. On peut ainsi empiler la carte Railcom plus sur sa carte satellite d'où gain de surface.
Lors des expérimentations que vous ferez n'oubliez pas de vérifier que je ne me suis pas trompé dans les cotes mécaniques.
Je vous laisse il faut que je crée les fichiers Gerber (t4)...
@+

René

[laurentr]

Les 5W ne poseront pas de soucis, et je ne l'avais pas vu précédemment. Il reste encore à confirmer le calcul que j ai proposé.

Tu voudrais une trame type "CHANGE_LOG" avec une itération du type:

V X.Y.Z avec:

Z les demandes formulées ou restant à intégrer ( avec leur date d input dans le tableau de suivi)
Y les mises en place à date
X la version de réalisation majeure emportant les éléments inclus

Grille Excel? Quel serait le format adéquat et le mode de partage du fichier.
Ltr

[rNe]

Chose promise chose due : voici les fichiers Gerber.

[rNe]

@tous

Maintenant c'est à vous de tester ce montage pour déterminer les points à améliorer.
"Au boulot les gars !" 

@Laurent

Oui, un fichier Excel devrai faire l'affaire.

Bon, c'est pas tout, après ce boulot, j'vais m'faire un p'tit apéro ... 

Bonne soirée à tous

René

[bobyAndCo]

Merci René,

On roule et comme tu l'as dit, on verra ! Mais au moins on a produit quelque chose.

Christophe

[laurentr]

Bonsoir

Pour une prochaine itération il est aussi possible de traiter les seuils avec ce type de montage, ce qui économise des pins sur le CPU.
A noter que si on change ces valeurs après le démarrage il faudrait un bouton RESET pour rafraichir les valeurs dans le CPU qui ne seraient lu qu'au moment du SETUP. ( idem dans la config multiswitch.) ce qui est plus simple que de monitorer "pour rien" dans la boucle un changement de valeur et passer du temps pour cet usage.


Ltr