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Module ES106, SPE3 mars. 2005 Jean-Yves CADOREL
(PAST)
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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• Contraintes mécaniques et thermiques
  (encombrement, résistance au choc, gamme
  température, humidité)
• Respect des performances(choix convertisseurs,
  amplis, µcontrôleur, DSP, FPGA)
• Respect des coûts de fabrication(Le choix
  composant idéal peut être beaucoup trop cher!!!,
  attention aux quantités)
• Technologies mises en œuvre(Types de composants,
  type de circuits imprimés)
• Normes à respecter(CEM, basse tension, ATEX,
  Radio)

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• Etude et développement depuis la STB jusquau
  produit industriel
• VALIDER la STB et le CdC)!!!
• Déterminer les contraintes dimensionnant le
  système(Consommation, autonomie, poids,
  performance, tenue en température)
• Diviser le système en sous blocs
  indépendants(boîtier, alimentation, affichage,
  module dacquisition)
• ) STB Spécification Technique de Besoin
• CdC Cahier des Charges

C. ALAYRAC, Conception de cartes
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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• Synoptique fonctionnel

Commutation puissance
temporisation
Alimentation
Commande organe de puissance
IHM
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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• Cahier des charges minimal

• Alimentation sur batterie 12V à 48V,
• Sur activation dun entrée de type Tout Ou Rien,
  commuter la puissance pendant une durée de 30 à
  90 secondes (réglable en usine)
• Puissance commutée à la charge 30W à 50W
  suivant tension batterie.
• Prix de revient(carte équipée et testée) de 7
  unitaire par quantités de 100.
• Autres SDU.

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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• Quelles solutions pour réaliser la fonction de
  temporisation ?

Temporisation ??

• Sur activation dun entrée de type Tout Ou Rien,
  commuter la puissance pendant une durée de 30 à
  90 secondes (réglable en usine)

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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• 2 types de solutions temporisation analogique
  ou numérique.

Temporisation ??
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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• Exemple de temporisation analogique le 555 (
  Timer apparu en 1971) l'équivalent de 20
  transistors, 15 résistances, et 2 diodes.

multivibrateur monostable
t 1.1x RC.
R Potentiomètre 470 K bouton
R1 Résistance 10 K
R2 Résistance 22 K
C Condensateur chimique 100 uF
C1 10 nF
D1 Diode 1N4007
T1 Transistor 2N2222
IC1 NE 555 support DIP 8 broches
BP Bouton poussoir N.O.
Relais Relais bobine 6 à 12 Vcc selon alimentation
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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• Exemple de temporisation numérique
• PIC10F

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• Conception dun minuteur pour camions
  frigorifiques
• Quels critères pour faire le choix ?
• Le prix
• Lencombrement
• La fiabilité
• La pérennité
• Les contraintes de mises en œuvre
• etc..

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Conception dun minuteur pour camions
frigorifiques
NE 555 PIC 10F
Le prix 0.18 0.55
gamme TC -40C to 85C -40C to 85C
Lencombrement 8L SOIC NARROW SOT-23 6 broches
La fiabilité ??? ???
La pérennité Multi source depuis 30 ans Mono source
La mise en oeuvre ajustement des valeurs de composants en fonction de la précision souhaitée (laser) Nécessité de programmer le composant (in situ)
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Avantage NE 555 ?
Il faut tenir compte de tous les composants
nécessaire à la temporisation !

• Aucun pour le PIC (oscillateur interne)
• Un circuit RC pour le NE555

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NE555 sélection R et C

• Pour 10 à 100s on est à la limite du raisonnable
  avec 1 seul 555.
• R 10 47 MW
• C 47 100 µF

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Les Différents types de résistances (Rappels)
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Résistance fixe à couche métallique
Résistance fixe à couche carbone
Résistances pour montage en surface
Les résistances CMS représentent de 70 des
unités vendues
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Les choix logiques

• Quels critères pour faire le choix ?
• Résistances standard CMS (en métal vitrifié)
• Puissance CMS jusquà 3W, à piquer au delà.
• Précision CMS (film métal ) 0.1 25ppm/C, et
  résistance bobinée à piquer pour la puissance
• Mise au même potentiel éviter les résistances
  CMS (tension de claquage dans l air 1KV/mm).

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Paramètres constructeurs exemple
fin de gamme 10M à
Prix farnell pour résistances 08050.04
Pour celles-ci le prix unitaire (par 100 chez
farnell) 0.4 !!
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Choix des condensateurs

• gt céramiques ou tantales ( cf recueils de
  fiabilité)
• CONDENSATEUR céramique 47UF 6.3V CMS
• 47UF 6.3V Capacité47µF
• Conforme RoHS
• Tension CC6.3V dc
• DiélectriqueX5R T
• CONDENSATEUR tantale prix 0.4 en 4v le
  double en 10V
• Capacité47µF
• Conforme RoHS
• Tension CC4V

0.8
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Conception dun minuteur pour camions
frigorifiques
NE 555 PIC 10F
CI 0.18 0.55
R 0.4 0
C 0.8 0
Total 1.4 0.55
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Etage de commande de la puissance.

• bipolaire sot23
• MMUN2213LT1 Conforme RoHS Transistor
  typeSmall Signal Digital
• Polarité transistorNPN Tension,
  Vceo50V Ptot0.2W
• Courant, Ic (hfe)5mA Ic maxi permanent a100mA
  prix 005
• Mosfet
• BSS138N -gt 0.1 Conforme RoHS Polarité
  transistorCanal N
• Tension Vds maxi60V Courant, Id cont.0.23A
  Courant, Idm impul.0.92A
• Power, Pd0.36W Résistance, Rds on3.5Ohm

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COMMUTATION PUISSANCE Les RELAIS
0,72

• RELAIS CI SPCO 6VCC Conforme RoHSAC
• Configuration contact1RT Tension, bobine CC,
  nom6V Courant, Commutation maxi10A
• Tension, contact c.c. maxi100V Courant,
  contact, DC maxi10A
• Puissance, bobine DC360mW Résistance,
  bobine100Ohm
• Température de fonctionnement mini-40C

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COMMUTATION PUISSANCE Transistors BIPOLAIRES et
MOSFETS 1

• MOSFET
• Conforme RoHSNON Tension Vds maxi60V
• Courant, Id cont.1.2A courant, Idm
  impul.4.8A
• Power, Pd0.8W Rds on0.3Ohm
• boîtier SOT-223

BIPOLAIRE Conforme RoHSNON Tension,
Vceo60V Ptot3W hfe, mini100
Vcbo150V Courant, Ic (hfe)2A
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Et la fiabilité ?

• La connectique ?
• Le temps de pose ?
• Les normes ( RoHS ?)

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0,5

• Description BORNIER CI 3P
• Conforme RoHSNON
• Nombre de pôles3
• Nombre de voies3
• Tension CA250V
• Courant13A Taille de fil, mm2 maxi1.5mm²
  Pas5mm ApprobationUL, CSA, SEV CouleurGris
  Clair Diamètre, broche0.9mm Diamètre, trou du
  circuit imprimé1.3mm

0,25
Description CONTACT MALE PQ25 Conforme
RoHSAC Taille de fil, mm2 mini0.2mm² Taille
de fil, mm2 maxi0.51mm² Numéro AWG mini24AWG
Numéro AWG maxi20AWG Courant, DC maxi5A
Diamètre, câble, mini0.5mm Diamètre, câble,
maxi0.8mm ApprobationUL94V-0
InflammabilitéUL94V-0 Matière, contactCuivre
au cadmium Revêtement, contactNickel plaqué or