Conception de cartes Electroniques

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    11-Jan-2016

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Conception de cartes Electroniques. Module ES106, SPE3 mars. 2005 Jean-Yves CADOREL (PAST). Conception dun minuteur pour camions frigorifiques Contraintes mcaniques et thermiques (encombrement, rsistance au choc, gamme temprature, humidit) - PowerPoint PPT Presentation

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  • Module ES106, SPE3 mars. 2005Jean-Yves CADOREL (PAST)

    JY CADOREL

  • Conception dun minuteur pour camions frigorifiques

    Contraintes mcaniques et thermiques (encombrement, rsistance au choc, gamme temprature, humidit)Respect des performances (choix convertisseurs, amplis, contrleur, DSP, FPGA)Respect des cots de fabrication (Le choix composant idal peut tre beaucoup trop cher!!!, attention aux quantits)Technologies mises en uvre (Types de composants, type de circuits imprims)Normes respecter (CEM, basse tension, ATEX, Radio)

    JY CADOREL

  • C. ALAYRAC, Conception de cartesEtude et dveloppement depuis la STB jusquau produit industriel

    VALIDER la STB et le CdC*)!!!Dterminer les contraintes dimensionnant le systme (Consommation, autonomie, poids, performance, tenue en temprature)Diviser le systme en sous blocs indpendants (botier, alimentation, affichage, module dacquisition)

    *) STB: Spcification Technique de Besoin CdC: Cahier des Charges

    JY CADOREL

  • Conception dun minuteur pour camions frigorifiques Synoptique fonctionnel

    Alimentation

    temporisation

    Commande organe de puissance

    Commutation puissance

    IHM

    JY CADOREL

  • Conception dun minuteur pour camions frigorifiques Cahier des charges minimal

    Alimentation sur batterie 12V 48V,Sur activation dun entre de type Tout Ou Rien, commuter la puissance pendant une dure de 30 90 secondes (rglable en usine) Puissance commute la charge : 30W 50W suivant tension batterie.Prix de revient(carte quipe et teste) de 7 unitaire par quantits de 100.Autres : SDU.

    JY CADOREL

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

    Temporisation ??

    Sur activation dun entre de type Tout Ou Rien, commuter la puissance pendant une dure de 30 90 secondes (rglable en usine)

    JY CADOREL

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

    Temporisation ??

    JY CADOREL

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

    multivibrateur monostable t= 1.1x RC.

    R Potentiomtre 470 K + boutonR1Rsistance 10 KR2Rsistance 22 KCCondensateur chimique 100 uFC110 nF D1Diode 1N4007T1Transistor 2N2222 IC1NE 555 + support DIP 8 brochesBP Bouton poussoir N.O.RelaisRelais bobine 6 12 Vcc selon alimentation

    JY CADOREL

  • Conception dun minuteur pour camions frigorifiques Exemple de temporisation numrique : PIC10F

    JY CADOREL

  • Conception dun minuteur pour camions frigorifiques Quels critres pour faire le choix ? Le prix Lencombrement La fiabilit La prennit Les contraintes de mises en uvre etc..

    JY CADOREL

  • Conception dun minuteur pour camions frigorifiques

    JY CADOREL

  • Avantage NE 555 ? Il faut tenir compte de tous les composants ncessaire la temporisation !

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

    JY CADOREL

  • NE555: slection R et C Pour 10 100s on est la limite du raisonnable avec 1 seul 555.

    R ~ 10 47 MW C ~ 47 100 F

    JY CADOREL

  • Les Diffrents types de rsistances (Rappels)

    JY CADOREL

  • Rsistance fixe couche carbone Rsistance fixe couche mtallique Rsistances pour montage en surface Les rsistances CMS reprsentent + de 70% des units vendues

    JY CADOREL

  • Les choix logiques Quels critres pour faire le choix ?

    Rsistances standard: CMS (en mtal vitrifi)

    Puissance : CMS jusqu 3W, piquer au del.

    Prcision : CMS (film mtal ) 0.1% 25ppm/C, et rsistance bobine piquer pour la puissance

    Mise au mme potentiel : viter les rsistances CMS (tension de claquage dans lair 1KV/mm).

    JY CADOREL

  • Paramtres constructeurs : exemple fin de gamme 10M Pour celles-ci le prix unitaire (par 100 chez farnell) ~0.4$ !!Prix farnell pour rsistances 0805~0.04$

    JY CADOREL

  • Choix des condensateurs => cramiques ou tantales ( cf recueils de fiabilit)

    CONDENSATEUR cramique 47UF 6.3V CMS 47UF 6.3V; Capacit:47F; Conforme RoHS: Tension CC:6.3V dc; ; Dilectrique:X5R; T

    CONDENSATEUR tantale prix : 0.4$ en 4v le double en 10V Capacit:47F;Conforme RoHSTension CC:4V; 0.8$

    JY CADOREL

  • Conception dun minuteur pour camions frigorifiques

    JY CADOREL

  • Etage de commande de la puissance.bipolaire sot23 MMUN2213LT1 Conforme RoHSTransistor type:Small Signal Digital; Polarit transistor:NPNTension, Vceo:50VPtot:0.2W Courant, Ic (hfe):5mA Ic maxi permanent a:100mA; prix : 0;05$

    Mosfet :

    BSS138N -> 0.1$ Conforme RoHSPolarit transistor:Canal N Tension Vds maxi:60V; Courant, Id cont.:0.23A; Courant, Idm impul.:0.92A; Power, Pd:0.36W; Rsistance, Rds on:3.5Ohm;

    JY CADOREL

  • RELAIS CI SPCO 6VCC; Conforme RoHS:AC; Configuration contact:1RT; Tension, bobine CC, nom:6V; Courant, Commutation maxi:10A; Tension, contact c.c. maxi:100V; Courant, contact, DC maxi:10A; Puissance, bobine DC:360mW; Rsistance, bobine:100Ohm; Temprature de fonctionnement mini:-40C

    0,72 COMMUTATION PUISSANCE: Les RELAIS

    JY CADOREL

  • MOSFET:Conforme RoHS:NON; Tension Vds maxi:60V; Courant, Id cont.:1.2A; courant, Idm impul.:4.8A; Power, Pd:0.8W; Rds on:0.3Ohm; botier: SOT-223;

    BIPOLAIRE Conforme RoHS:NON Tension, Vceo:60V; Ptot:3W; hfe, mini:100; Vcbo:150V;Courant, Ic (hfe):2A; COMMUTATION PUISSANCE: Transistors BIPOLAIRES et MOSFETS ~1$

    JY CADOREL

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

    JY CADOREL

  • Description : BORNIER CI 3P; Conforme RoHS:NON; Nombre de ples:3; Nombre de voies:3; Tension CA:250V; Courant:13A; Taille de fil, mm2 maxi:1.5mm; Pas:5mm; Approbation:UL, CSA, SEV; Couleur:Gris Clair; Diamtre, broche:0.9mm; Diamtre, trou du circuit imprim:1.3mm;Description : CONTACT MALE PQ25; Conforme RoHS:AC; Taille de fil, mm2 mini:0.2mm; Taille de fil, mm2 maxi:0.51mm; Numro AWG mini:24AWG; Numro AWG maxi:20AWG; Courant, DC maxi:5A; Diamtre, cble, mini:0.5mm; Diamtre, cble, maxi:0.8mm; Approbation:UL94V-0; Inflammabilit:UL94V-0; Matire, contact:Cuivre au cadmium; Revtement, contact:Nickel plaqu or 0,25$0,5$

    JY CADOREL

    Cot : Il faut prendre en compte dans le design le nombre dquipement qui devront tre produits et le prix march que lon se fixe stratgie sur les composants, la connectique, le circuit imprim

    Quantit : Exemple FPGA Virtex 4 30$/100 000 130$ pour 5000 pices

    Il faut que les spcifications de lquipement raliser soient clairement dfinies. Par exemple la plage de temprature (gamme automobile -40 +125C)Il faut comprendre la fonction raliser, ne pas ajouter des options pas demands (le prix augmente et on peut sloigner de la fonction raliser)

    Cot : Il faut prendre en compte dans le design le nombre dquipement qui devront tre produits et le prix march que lon se fixe stratgie sur les composants, la connectique, le circuit imprim

    Quantit : Exemple FPGA Virtex 4 30$/100 000 130$ pour 5000 pices

    Cot : Il faut prendre en compte dans le design le nombre dquipement qui devront tre produits et le prix march que lon se fixe stratgie sur les composants, la connectique, le circuit imprim

    Quantit : Exemple FPGA Virtex 4 30$/100 000 130$ pour 5000 pices

    Cot : Il faut prendre en compte dans le design le nombre dquipement qui devront tre produits et le prix march que lon se fixe stratgie sur les composants, la connectique, le circuit imprim

    Quantit : Exemple FPGA Virtex 4 30$/100 000 130$ pour 5000 pices

    Cot : Il faut prendre en compte dans le design le nombre dquipement qui devront tre produits et le prix march que lon se fixe stratgie sur les composants, la connectique, le circuit imprim

    Quantit : Exemple FPGA Virtex 4 30$/100 000 130$ pour 5000 pices

    Cot : Il faut prendre en compte dans le design le nombre dquipement qui devront tre produits et le prix march que lon se fixe stratgie sur les composants, la connectique, le circuit imprim

    Quantit : Exemple FPGA Virtex 4 30$/100 000 130$ pour 5000 pices

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