LEDs (20W) et filtrage

[orpheedulogis]

Bonjour

Toujours dans le même projet qui se termine ( www.motoelectrique.unblog.fr ) j'ai un petit souci technique et je cherche une solution rapide.

Faisons un petit récapitulatif:
Une petite moto électrique qui parle, va à 70km/h et a plein de gadgets ... dont des feux à LEDs
Nous avons donc une batterie de 48V qui alimente le moteur puis via un convertisseur 12V 10A l'informatique, l'ampli audio et les LEDs.
1) si je mets en "phares" je n'ai quasiment pas de parasite sur le son. Par contre, si je mets entre 30 et 50% le rapport cyclique qui commande le ballast des phares, j'ai un bruit pénible (1khz je suppose).
2) si je retire l'alimentation des phares (2 LEDs blanc chaud de 10W je n'ai bien entendu aucun bruit
3) si j'alimente les LEDs de phare séparément je n'ai plus de bruit
4) si j'alimente l'ampli séparément j'ai toujours le bruit parasite à peine moins fort

Il semble donc que ce soit la consommation des LEDs sur l'alimentation qui arrive à se retrouver sur le son. Notez que le son passe aussi par le côté informatique puisqu'il est commuté (voix synthétique ou musique).
L'ampli fonctionnant encore sous 9V j'ai rajouté un 7809 pour vérifier si on arrivait à quelque chose: aucun changement notable.
J'ai bien entendu aussi tenté de faire une mini bobine sur la partie alimentation phares (une vingtaine de tours) avec 2 condensateurs en entrée (1000uF et 100nF) et deux en sortie (220uf et 100nf) sans succès, toujours ce maudit parasite !

Que reste-il à faire ? acheter un "vrai" filtre pour filtrer toute la partie alim en sortie du convertisseur ?

Merci de vos idées

Une nouvelle idée: mettre plus proche les masses ...

[impactld]

C'est ton convertisseur qui renvoie des parasites... Ca arrive même sur des installations dans les maisons... Change le !

[orpheedulogis]

impactld

Merci pour ta réponse. je crois que tu as parfaitement raison puisque je n'avais pas ce problème avant, avec l'autre convertisseur. Ceci dit j'aurais aimé trouver un système pour le garder car il est plus puissant et plus pratique à installer (boitier déjà étanche et refroidi). Je vais voir tout à l'heure si je ne peux pas trouver un filtre bon marché en magasin .

[ambiama]

Il faut effectivement sans doute ajouter des filtres. Il peut aussi être utile de blinder les câbles de leds.
Avoir un driver led qui modifie le courant (donc pas de PWM) peut aussi sans doute résoudre ton problème.
Des problèmes de CEM, ça n'est pas visible, donc difficile de prédire tout ça.

[zeltron]

Bonjour,

Ca peut venir soit du convertisseur 48/12V10A , soit des driver de LED qui génèrent des parasites à fréquence audible , soit même d'une interférence entre les deux ...(par exemple, un convertisseur travaillant a haute fréquence , donc inaudible , de 50 kHz par exemple ...accompagné d'un driver de LED travaillant aussi en haute fréquence , et par exemple à 52 kHz, l'un ou l'autre utilisé seul ne produiront pas de bruits audibles mais les interférences entre l'un et l'autre, soit 52 - 50 = 2 KHz , fréquence audible et produisant un sifflement fort peu agréable ! ! ! )

Ces problèmes ne sont pas simple, il n'est pas du tout évident de voire comment et par quel cheminement ces parasites entrent dans le système (ça ne se voit hélas pas ) et ça peut se propager soit par conduction sur les fils d'alimentation (auquel cas il faut installer des filtres sur les alimentations) soit par rayonnement et détection par les entrées de l'installation audio (auquel cas c'est sur les entrées qu'il faut placer des filtres ) voire même par ses sorties, et entrer par la boucle de contre-réaction interne à l'amplificateur (auquel cas,mettre des filtres sur les sorties HP ...)

Il faudrais par ailleurs mettre le corps, le boitier du driver et de l'amplificateur a la masse , ainsi que la terre (et le corps des filtres ) a la masse , cette masse devant, en principe, être relié à la terre , le plus directement ...Et là, un problème supplémentaire apparait, ce n'est pas une maison (avec sa prise de terre reliée dans les règles au tableau électrique, ou a défaut un fil de terre serré sur un tuyau de la colonne montante d'eau) ni même une caravane ou roulotte (qu'on peut mettre a la terre avec des moyens de fortune tel qu'un pieu métallique quelconque fiché en terre) mais une moto, dont la masse ne peut être mise à la terre parce isolée par ses pneumatiques ! (a moins de rouler sur les jantes !) de ce fait, même les meilleurs filtres du commerce peuvent voire leur efficacitée plus ou moins réduite ...

Apres, resterais plus qu'a essayer, en plus des filtres, la solution bête et méchante (et lourde) d'alimenter l'installation LED par une batterie, et l'installation audio avec une autre batterie totalement indépendante (avec un cablage séparé jusqu'a l'amplificateur) , et si possible rechargée par un second alternateur indépendant (mais , si une telle solution est réalisable sur un camion ou un camping-car , moyennant une courroie plus longue, des poulies supplémentaires ...ça risque d' être tres compliqué voire impossible a installer ...sur une moto !)
avant d'entreprendre l'ajout d'une autre batterie, si c'est possible, et tout le travail mécanique que ça suppose , essayer dabord cette solution en alimentant la partie audio avec une source séparé de 12V provisoire (une batterie prétée, ou 8 piles R20 de 1,5V ...)

P/S/Z

[orpheedulogis]

Bon, merci à tous de vos conseils.

Tout d'abord je n'ai pas trouvé de filtre (ils n'ont pas grand chsoe en fait )

J'ai donc tenté deux expériences:
1) remplacer le dernier convertisseur par l'ancien (un modèle très différent)
2) utiliser les deux convertisseurs 48V12V à la fois, l'un pour le système informatique et l'audio, l'autre pour les phares uniquement

Dans les deux cas ça ne change rien

Donc il me semble que ce serait plus un problème d'émission par la longueur du fil d'alimentation du driver.
Il faudrait probablement que je tente une nouvelle expérience: rapprocher le convertisseur spécialisé phares du driver de LEDs ou, peut être, utiliser du câble blindé ce qui aurait l'immense avantage de me permettre de le loger facilement.

Pour ce qui est de la "terre" toutes les masses sont reliées au cadre et j'ai déjà essayé de rendre plus courte celle de l'amplificateur sans aucun succès.
Tiens, en passant je voulais aussi préciser que le bruit, qui est un peu gênant en position "codes" car en position phares on ne l'entend pratiquement pas (en PWM on a presque que des toutes petites impulsions vers le zéro dans la position maximum) , devient très désagréable si on branche le lecteur mp3.

Sinon le coup de la batterie j'y ai pensé: l'ampli audio est un 2 fois 10W HIFI mais en "classe T" (TA2024) ce qui lui donne un rendement de 88% à 10W donc une petite batterie suffirait.
Par contre ... j'ai déjà fait l'expérience et ça ne change pas grand chose au problème . C'est vraiment le fait d'alimenter le driver de LEDs qui crée le problème. De plus, si je branche la batterie extérieure (plomb 12V) sur le driver je n'ai plus de souci. A croire que le fil alimentant l'ensemble n'est pas assez gros ou ... un autre aspect: il n'y a plus de relais dans mon montage mais des MOSFETS.
Le 48V est donc commuté via un mosfet (40 ou 60 ampères max, je ne sais plus) et peut être est-il responsable de ce problème par sa résistance qui modulerait le courant répercutant ainsi le bruit du driver ?...

Tiens, je vous mets la partie commutation d'alim. Tous les bidouillages servent à mettre en route automatiquement l'alim, soit pour le mode alarme, soit pour le mode charge, et à informer le processeur de l'origine de la mise ne marche (et la bloquer au besoin)


PS: ne tenez pas compte de R43, c'est juste une résistance pour la simulation (sinon ce serait une sacrée résistance et une sacrée perte )

Donc prochaine étape: récupérer un 48V avant le mosfet pour voir si on supprime le parasite.

[orpheedulogis]

Bon ... je dois dire que je désespère

Plein d'expériences et toujours au même point.
J'en suis à me dire que je vais couper l'alimentation de l'ampli quand je suis en position codes ! c'est pour dire ...

Je me suis aperçu que, entrée de l'ampli déconnectée, il suffisait que je fasse toucher la masse sur le canal droit ou gauche pour entendre ce parasite (par contre, si les entrées sont en l'air on ne l'entend pas)

J'ai enregistré une vidéo au cas où ça vous dirait quelque chose



Vous avez une démonstration de base:
1) quand on met en route la machine vous entendez la musique
2) le son est basculé automatiquement sur la voix synthétique pour donner certains messages ("présenter la clef", batterie, charge...)
3) tout va bien jusqu'à ce qu'on enclenche les feux (le passage de codes à phares enclenche l'alimentation des feux avant)
4) en position phares tout va encore correctement mais dès qu'on passe en codes on entend nettement le bruit (pour que ça soit audible j'ai coupé le son du mp3)

Note: ne vous fiez pas aux apparences, ça éclaire très bien mais la moto est tournée vers la fenêtre et le soleil donnait dans la pièce pendant que je faisais la vidéo.

Tiens, je vais vous mettre une autre démonstration mais juste pour vous montrer l'éclairage à LEDs . C'était au tout début, depuis j'ai rajouté des LEDs bleues.


D'ailleurs cela me fait penser à une autre solution mais moins "jolie": par exemple je pourrais ne plus commander par PWM mais directement en tout ou rien et avoir la position codes/phares par la mise en route de la deuxième LED, un seul côté allumé en position codes, les deux en position phares.

Pour l'instant, voici ma solution de dernière minute en attendant mieux: muting de la partie audio mp3 quand on est en codes (par programmation, je désactiverai le muting si un message vocal doit passer).
Donc si vous avez de nouvelles idées n'hésitez pas !

[ambiama]

Avez-vous testé votre installation sans moduler l'éclairage led par PWM, mais simplement en mettant à 100% (ne serait-ce que quelques secondes) ?
Avez-vous un driver par led ?

[orpheedulogis]

Bonjour ambiama
"Avez-vous testé votre installation sans moduler l'éclairage led par PWM, mais simplement en mettant à 100% (ne serait-ce que quelques secondes) ? "

C'est très facile et ça ne risque rien car j'ai un câble spécifique qui transfère le signal PWM sur le driver et que le radiateur des LEDs est suffisamment important.
Je débranche donc et ... pas de parasite ! les feux sont bien à fond et cela ne pose aucun problème. Le problème c'est quand on envoie un signal en PWM uniquement. Si je mets en PWM maximum (phares) je n'ai pratiquement pas de bruit.

"Avez-vous un driver par led ?"
En fait ce sont deux paquets de deux drivers en parallèle . En théorie les drivers sont prévus pour ça ( 2 drivers en parallèle pour une LED de 10W )


Comme je l'ai écrit plus haut j'ai trouvé une solution temporaire: je fais un muting audio quand je suis en position code (en fait même en position phare pour l'instant) qui est désactivé juste pour les messages.

[impactld]

Je vais poser une question très con, je rentre dans le sujet que maintenant, et vous en avez peut-être déjà parlé :
- J'ai fait du SPL durant une période, et sur les voitures, surtout anciennes, les "bruits" dans la sono sont très fréquents, et difficiles à éliminer. Une superbe solution qui s'offre, consiste soit à transformer la tension de la batterie en 24V, puis a la restabiliser à 12V avec un régulateur (C'est nul niveau consommation et économie, mais ça isole en partie le primaire du secondaire), la seconde, consiste a "protéger" le circuit par une diode. Donc l'alimentation de tes PWM se fait au travers d'une diode, qui empêche des retour de fréquence dans la masse (Très fréquent)... Reste que ta solution d'utiliser un filtre est un peut la base, mais si elle ne marche pas, dur d'aller plus loin. Une bobine entourée de condensateurs devrait faire l'affaire... As-tu essayé de changer la position du filtre ? (Entrée autoradio ou entrée Pwm ?)

Voilà ma maigre contribution, si ça peut aider...