Alimentation 5V pour DSPiy

[thierryvalk]

En cherchant une solution compacte d'alimentation, je suis tomé de sur de petit modules très compacts et peu cher.
http://www.vigortronix.com/5WattACDCPCBPowerModule.aspx

Un peu sceptique sur leurs performances j'ai réalisé quelques mesures.
Pour cela j'ai utilisé un analyseur de spectre qui correspond +- à une mesure en audio mais avec la possibilité de monter bien plus haut en fréquence.
Voici alimentation sur off, donc le bruit de l'analyseur dans son environnement.

Pour comparaison un adaptateur secteur de 5V 1A que j'utilise actuellement sur mon DSPiy chargé par une résistance de 5.4ohm.

Le petit module avec 2200µF et toujours la charge de 5.4ohm.

A noter que la datasheet du module recommande un filtre en entrée, ce qui est certainement bien pour le CE, mais pas certain que l’influence sur la sortie soit grande.
Et je n'ai pas sous la main ce type de filtre.

Par contre j'ai rajouté une self de mode commun en sortie de 2*3.3mH Schaffner RN112-1,5/02 pas bien grosse.
C'est bien mieux :

Testé power On et power off, rien à signaler, variation de charge en passant de pas de charge à 5.4ohm, bon en cherchant bien on voit un petit creux à l'oscillo, mais rien de bien inquiétant.
Il faudrait faire des mesures en fonctionnement sur charge dynamique, mais pas vraiment simple à réaliser.

Je pense qu'avec le filtre en entrée, un varistor de protection, filtre en sortie et 470 à 1000µF vu que l'on a déjà 2x470µF sur le DSPiy on devrait avoir quelque chose qui tient la route.
Ce sera plus cher qu'un simple adaptateur secteur, mais plus adapté à une solution où l'on désire avoir l'alimentation dans un boitier.
Dans mon cas, ce sera un boitier avec 6 alims pour 6 DSPiy ce qui sera plus propre que 6 adaptateurs et une grande multiprise.

Mise à jour du 08/02/2016
Le schéma :

Le PCB : ( me contacter pour les fichiers Gerber)

La liste des composants (a vérifier )

Code : Tout sélectionner

Part Type      Designator      Footprint         REF  FARNELL
1AT          F1         FUSE_TR5D9R5       2497544
10µF         C2         1206   
10µF         C3         1206   
100nF         C4        1206   
100nF X2      C1        CAPA_X2KO18X5R15   1413838
470µF/25V      C5       CRAD10.5           1800650
ACDC         U1         ACDC_VTX-214-005   2401040
CON2         J1         BORN2   pas de 5.08 ou 5mm
CON2         J2         BORN2   pas de 5.08 ou 5mm
RN112-1,5-02 S2         SELF_RN112         1191472
RN112-0,4-02  S1         SELF_RN112         1191465
VAR 20 275      V1      VAR_S05K11         1856861


[louisr]

Bon je crois que je vais remplacer les LT8301
Pas de soucis sur la charge capacitive des DSPIY ?

[manudrz]

Il existe une version 2A visiblement, peut être intéressant aussi http://fr.farnell.com/vigortronix/vtx-2 ... l_Redirect

[thierryvalk]

Pas de soucis sur la charge capacitive des DSPIY ?

Elle tient bien sur 2200µF donc pas de soucis, mais dès que j'ai le temps je le laisse tourner sur un DSPiy.

Il existe une version 2A visiblement

Pas spécialement une bonne idée, le DSPiy c'est de mémoire 0.8A max des max avec l'ADAU1452 à fond les manettes.
Si la charge est trop faible, l'alimentation risque d'être un peu moins stable en interne et donc va travailler plus à réguler ce qui peut entrainer une remontée du bruit.
Faut aussi voir au niveau émission ce quelle donne, là la taille est, il me semble, un bon point.

[louisr]

Faut aussi voir au niveau émission ce quelle donne, là la taille est, il me semble, un bon point.

Oui, parce que, j'aimerai, si possible mettre tout dans le même boitier

[thierryvalk]

Voici ce que pourrait donner le PCB avec filtre en entrée et sortie.
92*33mm donc pas si petit au final.

[louisr]

Pourquoi tu ne fais pas 1 PCB pour les 6 DSPIY ?

[thierryvalk]

Couterait plus cher et moins polyvalent.

[thierryvalk]

j'ai coupé un cable USB et fait quelques tests sur des chargeurs qui trainent chez moi.
Donc toujours avec une charge de 5.4 ohm.

Ipad (10W USB POWER ADPATERA1357) :

Lenovo (PA-1100-17MU) :

Samsung (travel adapter ETA0U83EWE):

Sony (EP880) :

Pas mal de différences et la pomme la plus propre.

[alka]

je sais pas bien lire ces mesures.
Ca donne quoi en mVpp et mVrms pour le bruit et les fréquences des pics ?

J'avais mesuré un chargeur samsung. le niveau de bruit dépend de la charge et la fréq de découpage varie selon la charge.


le convertisseur vercingétorix 5W est annoncé pour ripple < 50mVpp et bruit < 1% Vpp cad 5mVpp (étonnant : le bruit est généraelement annoncé en Vrms). On est dans le même ordre de grandeur que les chargeur de téléphone. En rajoutant un filtre sur ces alims on peut les améliorer mais bon, les régulateurs TPS7A47 du DSpiy ont un ripple rejection > 55dB de 10Hz a 10MHz, ils devraient vivre avec ça sans souci. J'ai raté quelque chose ?

[thierryvalk]

je sais pas bien lire ces mesures.

C'est comme si tu mesurais en sortie de DAC avec REW.
A la place d'une FFT c'est un balayage, mais le résultat est similaire.
Ici l'échelle des fréquences est linéaire et j'ai sélectionné de 0 à 150kHz tout en sachant que l'analyseur à une bande passante qui commence à 9kHz.
On peut sélectionner une échelle en Y en Vrms ou Vpp, mais les dB sont plus pratiques vu que toi même parle :

TPS7A47 du DSpiy ont un ripple rejection > 55dB de 10Hz a 10MHz,

A l'oscillo, tu as un signal dont détermine la fréquence via la base de temps de l'oscillo, mais pas beaucoup d'infos sur ce que va générer comme harmoniques par exemple ce signal.

Et bien sur que les régulateurs savent vivre avec "un mauvais" signal d'alimentation, mais c'est pas une raison car vu sous un autre angle ils n'ont QUE 55dB de réjection.

[alka]

les ripple réjection sont donnés en dB par tous les fabricants.
pour un seuil de bruit je veux bien aussi utiliser le dB, même si ce n'est pas l'unité habituelle mais je comprend rien aux images ni aux chiffres affichés. c'est pas bien grave.

ce qui est important de savoir c'est : quel est le niveau de bruit tolérable sur l'alim en entrée du DSPiy ?

[thierryvalk]

Bonne question, mais je pense qu'il est impossible de répondre sur des bases théoriques.
Une méthode serait de générer du bruit puis voir a quel moment le DSPiy se plante. Ce sont les tests d'immunité.
Il y a le bruit dans la bande audio, atténué par le régulateur et aussi par le DAC.
Le bruit aux fréquences supérieures sera atténué par la ferrite sur le DSPiy et les régulateurs. Les résidus avant de faire planter un DSP ou uC peuvent perturber par exemple les PLL.

On sait que le DSPiy est tolérant, mais c'est pas une raison pour y mettre n'importe quoi.

[louisr]

Et au niveau du bruit au niveau de sortie de DAC, est-ce que on voit quelque chose avec ces différentes alimentations ?

[thierryvalk]

Je n'ai pas fait le test et pas certain que l'on puisse voir quelque chose facilement.
Le problème est que l'on aura du bruit noyé dans du bruit. Mais un bruit blanc est peu dérangent, par contre un bruit cyclique dans un bruit blanc peut s'entendre.

[alka]

Et au niveau du bruit au niveau de sortie de DAC, est-ce que on voit quelque chose avec ces différentes alimentations ?

c'est le juge de paix : j'ai mesuré le dspiy il y a longtemps avec différentes alims ( diy lm317, un vieux bloc secteur linéaire et plusieurs a découpage). Philby aussi, a minima avec alim lm317 et avec une batterie. On n'a jamais vu de différence en sortie sur les mesures classiques : bruit, disto.

intuitivement, j'aurai pensé que le premier a souffrir d'une alim bruitée était le dac, puisqu'on sait qu'ils sont très sensibles à la qualité et stabilité de leur 3V3 de référence.

[louisr]

Et en moyennant un certain nombre mesure, le bruit blanc devrait s'estomper et faire apparaître le bruit cyclique, non ?

[thierryvalk]

Je précise que je n'ai jamais dit qu'il y avait du bruit qui provenait de l'alim.
Ce que je dis c'est qu'il y a du bruit partout, qu'il y a de grandes disparités entre ces petit chargeurs 5V et donc qu'il fait rester vigilant.
Je trouve idiot de mettre batterie et autre trucs audiophiles, mais par contre tester tout bêtement deux ou trois petits chargeurs qui trainent dans les tiroirs n'est pas une mauvaise chose.