Récepteurs IR 8884, puissance max, sécurité, surcharge

Besoin d'informations sur une pièce précise ?
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pierrepaul
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Messagepar pierrepaul » Mer Sep 01, 2021 12:38 pm

Bonjour à tous, j'ai reçu dernièrement la 8043 et comme il s'agit de mon premier set télécommandé, par curiosité, je me suis demandé si il y avait un ou plusieurs dispositif de sécurité contre les courts circuits ou les surcharges, combien de moteurs pouvaient encaisser un seul récepteur (8884) si on peux en piloter plusieurs en même temps sur le même canal ?
Pour ceux qui n'auraient pas de connaissances en électronique, vous pouvez aller voir la conclusion mais je vais essayer d'être synthétique :)
Comme lego ne fournit pas ses informations le seul moyen de les connaitre, c'est de démonter le récepteur.
Il se démonte assez facilement, juste 4 vis.
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Vous pouvez voir que c'est assez simple à l'interieur, la grosse diode noir sur la gauche sert à protéger le circuit en cas d'inversion des piles dans le boitier.
Vu le prix des composants, du boitier, et l'assemblage, il y en a pour environ 3 à 6 euros au total pour fabriquer ce module de chez Lego.

Je pourrais malheureusement pas vous proposer d'analyse électronique, car le circuit en charge de gérer le signal est couvert d'une goutte de résine (chip onboard) et je n'ai pas d'analyseur de spectre, ni d'oscilo pour vous montrer le signal, mais je vous renvoi vers ses deux vidéos pour vous donner un aperçu
https://www.youtube.com/watch?v=C9VuVq35Tzs
https://www.youtube.com/watch?v=pC0FbMyQP58

Voilà la pièce qui nous interesse, le controleur de gestion moteur , je vous laisse le datasheet
https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet ... 1836M.html
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Il s'agit d'un pilote comprenant deux architectures en pont complet (en h) conçu pour faire varier progressivement la tension et le courant de sortie (les télécommandes à variateur de vitesse des trains de chez lego city), le tout dans un seul boitier, ou en "tout ou rien" (les télécommandes 8885 )
-Un seul canal est capable de gérer pour une tension de 9v un courant nominale d'environ 800 ma (utilisé par lego), ce qui nous fait 7,2w environ.

- ATTENTION il n'y a pas de système de sécurité qui coupe le courant en cas dépassement des valeurs limites, son système de coupure est THERMIQUE, c'est à dire que le boitier va se couper lorsque la température interne dépassera 125°c, lors d'une canicule, d'une surcharge ou d'un court circuit qui protège de la surchauffe le module.
Si vous utilisez maximum 1 moteur XL qui a une puissance d'environ 5w par canaux ça ne posera absolument pas de problème.
Mais pour un Moc si vous décidez d'en rajouter plus d'un par canaux, le courant d'appel au démarrage des moteurs qui est assez fort pourrait faire griller le module AVANT que la sécurité ai le temps de se déclencher.
Pour faire simple, ce dispositif de coupure est INDEPENDANT du circuit de puissance (les moteurs) regardez le schema.
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Si vraiment vous avez besoin de contrôler plusieurs moteurs en même temps vous devez connaitre la puissance de vos moteurs et le courant max lorsque le moteur est bloqué, voici un excellent site qui donne des valeurs assez précises pour chaque moteurs.
https://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm

Pour conclure, ces récepteurs sont simples mais bien conçu quand il sont utilisés selon comment lego les a fait fabriquer, vous pouvez bien sur tenter de mettre deux moteurs si vous voulez, mais je ne le conseil pas, car le risque de casse du récepteur est bien réel.

voilà j'espère que ça vous a plu, si vous avez des questions n'hésitez pas, si parmi vous certains auraient des connaissances en électronique n'hésitez pas à citer les erreurs si il y en a.

Isfaidrel
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Messagepar Isfaidrel » Mer Sep 01, 2021 1:52 pm

Salut!
Merci effectivement je ne savais pas tout ça, heureusement je n'ai jamais cassé mes récepteurs comme ça ! Je n'ai jamais démonté de module électrique fonctionnel lego ou pas de peur de mal le remonter ou d’abîmer quelque chose par accident et que ça ne marche plus ! Du coup, deux moteur max pour un récepteur ? Au fait, en passant, le mieux pour que la tension nominal des moteurs soit respecté, on peu mettre combien de moteur par boîtier de piles ?
S'informer nuit gravement à l'ignorance!

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Freestylopitek
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Messagepar Freestylopitek » Mer Sep 01, 2021 2:32 pm

Bonjour,

Poste très interessant.

Comme je vois que tu t'y connais j'en profite pour poser une question :

J'ai eu un probleme avec un recepteur IR et un moteur M :
Le moteur M fonctionnait parfaitement lorsqu'il etait branché sur le boitier de pile directement.
Il fonctionnait aussi très bien lorsqu'il etait sur la borne bleu du recepteur IR, mais il ne fonctionnait pas lorsqu'il etait sur la borne rouge. :bizarre:

Plus etonnant, lorsque je prenais un autre moteur pour tester le recepteur IR, la borne rouge fonctionnait très bien.
J'ai aussi essayer le moteur posant probleme sur un autre recepteur IR, et là aussi il fonctionnait uniquement sur le circuit bleu...

J'ai fais un reclamation à Lego, qui m'a remplacé le moteur defectueux. Mais je me demande comment cela est possible qu'un moteur qui fonctionne bien sans recepteur IR, ne fonctionne pas sur 1 des 2 bornes du recepteur ? (alors que le recepteur lui meme fonctionne très bien avec un autre moteur) :think:

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pierrepaul
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Messagepar pierrepaul » Mer Sep 01, 2021 2:40 pm

Isfaidrel a écrit:Salut!
Du coup, deux moteur max pour un récepteur ? Au fait, en passant, le mieux pour que la tension nominal des moteurs soit respecté, on peu mettre combien de moteur par boîtier de piles ?


Hello, j'ai peut être pas été assez clair à la fin .
si l'on prend les caractéristiques d'un moteur M et XL https://www.philohome.com/motors/motorcomp.htm

Caractéristiques avec charge,(en watt), les valeurs sont approximatives
Moteur M : 2,79 w
Moteur XL : 4,95 w

le module 8884 à deux canaux (1 canal= une prise électrique de sortie)

j'ai dit tout à l'heure que selon les caractéristiques du controleur gestion moteur, il pouvait encaisser 7,2 w PAR CANAUX, donc 14,2w pour les deux prises


deux moteur M (5,6 w) ça pourrait passer, mais deux moteurs XL (quasiment 10w) pour une prise ça risque de griller dès que ça va forcer.



Ce n'est que mon avis personnel, mais je déconseille d'utiliser plus D'UN moteur par canaux (controle est conçu pour donc deux moteurs pour un module 8884)


ps: Freestylopitek je vais t'envoyer un MP.

Zebulon
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Messagepar Zebulon » Mer Sep 01, 2021 3:26 pm

Merci pour cette dissection. Finalement la seule vraie surprise est qu'il y ait plus de points de test que de composants sur le PCB. Sur les photos la fabrication a l'air dégueulasse... je pense que 3 euros c'est le prix quand on achète les composants au détail... Franchement les platines VTech c'est grand luxe à côté (et ça résiste même au vomi de nos chérubins, c'est vécu car j'ai dû démonter et nettoyer un petit piano 5 notes que ma fille avait repeint). Je ne suis pas déçu car je ne m'attendais pas à mieux.

Je regarde attentivement la datasheet et je reviens dans un second commentaire concernant les limites admissibles et les fonctions.

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pierrepaul
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Messagepar pierrepaul » Mer Sep 01, 2021 3:49 pm

Le circuit est sale car il n'ont surement pas nettoyé le flux de soudure, un bain d'alcool isopropylique et c'est un peu plus propre, pour la qualité du circuit imprimé, je ne sais pas, je peux juste dire que un circuit imprimé directement incrusté dans le circuit imprimé (chip on board c'est ce qu'il y a de moins cher.

J'en profite pour partager l'excellent site de Philo (membre de forum) qui apparemment lui aussi a vu le même problème sur les recepteurs IR et propose une analyse complète bien mieux que la mienne. Lego a pris en compte le problème de puissance et a sortie une deuxième version plus puissante du récepteur nommé V2.
https://www.philohome.com/pfrec/pfrec.htm

Zebulon
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Messagepar Zebulon » Mer Sep 01, 2021 11:45 pm

Oui sans doute un coup de nettoyage et le circuit est plus propre, donc Lego n'a pas jugé utile de demander à son sous-traitant de lui facturer cette prestation. J'en démonte régulièrement des vieilleries (ordinosaures, consoles pongs, game & watch, dictée magique, etc) et désolé mais je n'ai jamais vu un PCB aussi dégueulasse sauf en cas de coulure de piles, bref.

Concernant notre petit LM1836 ça commence mal et son sous-traitant a mal avisé Lego car il est écrit :

...for use in low-voltage applications.
The LB1836M is a bipolar stepper-motor driver IC that is ideal
for use in printers, FDDs, cameras and other portable devices


Dans le genre motorisation légère on repassera. Stepper-motor c'est pas un moteur de perceuse quoi.

Le DRV8833 utilisé dans la v2 du récepteur est déjà plus adéquat car l'une de ses applications est "Battery-Powered Toys" comme quoi avec un peu de volonté.

Revenons donc à notre LM1836 et concernant sa protection thermique il n'est pas textuellement indiqué à quelle température elle déclenche. 125°C c'est la température max de stockage. La température max de fonctionnement est à 75°C. La protection thermique est au cœur du die donc elle déclenchera très vite en cas de surchauffe. De plus les composants en général et CMS en particulier résistent (mais vieillissent il est vrai) un peu à la chaleur. Voici par exemple la courbe de chauffe d'un four à refusion pour le soudage de CMS. Le préchauffage va soumettre le composant à 150°C pendant une à deux minutes, puis un pic de température à plus de 210°C va permettre à la pate à braser de fondre et souder les pattes. Le composant n'est pas grillé.

En tout état de cause la protection thermique doit déclencher avant que les transistors ne claquent sinon aucun intérêt. Je pense qu'en cas de blocage les moteurs eux-mêmes ont plus à craindre que le driver.

Mais finalement le plus simple et c'est Philo qui le dit sur la page dont tu as donné le lien :

Regular Power Functions AA battery pack simply can't provide enough current to allow V2 reach its full potential. Each channel of V2 receiver can provide 1.5A continuous, totalling 3A. Internal resettable fuse of AA battery pack is a Bourns MF-MSMF075 rated only 750mA. Looking at the datasheet, you see that at ambient temperature, it trips in 20 seconds at 1.5A


C'est que Lego a tout simplement sécurisé la source d'approvisionnement en courant avec une protection thermique à la sortie du boitier de piles voir les photos sur le même site de Philo.

Ce sont des jouets, qui peuvent tomber entre les mains d'enfants mineurs et pas forcément conscients des dangers que tout cela représente. Les connecteurs des moteurs sont des briques qui s'empilent les unes sur les autres, j'imagine bien qu'un génie en herbe a déjà essayé d'en empiler un max pour voir ce que ça fait...

Par contre j'ai un gros doute car selon ma lecture les 800 mA sont possibles si les deux voies sont utilisées en parallèle, pour moi chaque voie n'admet que 400 mA max soit 3,6 watts sous 9v. Donc même un moteur XL en charge met déjà le driver aux limites, encore une fois selon ma compréhension.

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pierrepaul
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Messagepar pierrepaul » Ven Sep 03, 2021 10:28 am

hello, merci à toi pour ce retour un peu plus précis, ce qui est bon à savoir c'est que le pilote qui gère les moteur sur la version 2 du récepteur peut encaisser plus de puissance, donc à privilégier pour les Moc selon mon opinion.

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Messagepar Zebulon » Ven Sep 03, 2021 10:57 am

Surtout merci à toi d'avoir lancé ce type de sujet. Ça change et c'est intéressant de décortiquer ces éléments Lego (dans la mesure où on peut le faire de manière non destructive).

Je voudrais bien creuser un truc car en effet avec la télécommande à boutons rotatifs le moteur peut varier en vitesse. Mais ma compréhension de la datasheet (notamment la table de vérité) me laisse penser que le driver fonctionne en tout ou rien. Le mystère doit se cacher dans la puce sous la goutte de résine... Fait-elle des impulsions à intervalles plus ou moins espacés selon la vitesse voulue ?

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Messagepar pierrepaul » Ven Sep 03, 2021 1:03 pm

Zebulon a écrit:Le mystère doit se cacher dans la puce sous la goutte de résine... Fait-elle des impulsions à intervalles plus ou moins espacés selon la vitesse voulue ?


Dans le datasheet, il est précisé que l'on peux piloter des moteurs pas à pas avec ce controleur, ( les imprimantes, scanners, camera etc..) ce qui implique de devoir faire varier la vitesse du moteur avec précision.

Si le controleur fonctionne en tout ou rien, alors la puce imbibé de résine doit donc faire varier le rapport cyclique pour modifier la vitesse d'un train lego city par exemple, un test à l'oscilo le prouverait si quelqu'un sur le forum dispose du matos.

Zebulon
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Messagepar Zebulon » Ven Sep 03, 2021 1:56 pm

Hé hé oui je pense que c'est ça. J'ai le matériel pour faire les mesures. Je vais trouver la commande et aussi une pince pour les pattes CMS et je regarderai par curiosité. A suivre... ;)

EDIT bingo tu as raison, la réponse est encore sur le site de Philo avec cette spec qui détaille le protocole. C'est bien du PWM. Donc tout est clair à présent.

EDIT 2 en prime une petite vidéo

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Messagepar pierrepaul » Ven Sep 03, 2021 4:01 pm

Je n'avais pas vu ce pdf, c'est un document officiel ! il y a les informations au complet, la boucle est bouclé. :pcmarchepo:


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