Lave linge connecté – Partie 8 : l’électronique de puissance

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Cet article fait partie d’une série dont il est recommandé de commencer par la Partie 1

La Schématisation

J’ai commencé par réaliser un schéma électronique avec toutes les fonctionnalités nécessaires et leur raccordement aux entrées/sorties du microcontrôleur.

Le schéma est composé de 2 parties distinctes. La partie basse tension en 5VDC (à gauche) et la partie secteur en 230VAC (à droite) sont séparées par des optocoupleurs et optotriacs pour assurer une isolation galvanique.

Le microcontrôleur (un Arduino Nano) est connecté à différents sous-circuits :

En haut à gauche du schéma se trouve un circuit redresseur servant à convertir la tension alternative fournie par le tachymètre en une tension continue afin de permettre au microcontrôleur de mesurer la vitesse de rotation du tambour.

En haut à droite se trouve un autre circuit redresseur permettant de détecter la phase du secteur. Il s’agit d’un des éléments composant le gradateur à angle de phase utilisé pour contrôler la vitesse de rotation du moteur. Je détaille plus précisément son fonctionnement dans la partie 8.1(à venir).

En dessous, j’ai ajouté un filtre snubber (RC) ayant pour but d’absorber les pics de courant venant du moteur lors de la commutation. Le moteur état principalement inductif et étant très souvent commuté (à cause du gradateur), des pics de courant pourraient endommager le circuit et le moteur. Même si finalement, le fait d’utiliser un triac snuberless semble suffire à remplacer ce filtre.

Le Prototype

J’ai d’abord réalisé une première version de ce circuit afin de tester si le dimensionnement des différents composants était correcte.

Les composants sont montés sur des supports pour pouvoir les remplacer facilement. J’avoue en avoir grillé quelques-uns lors de cette étape.

Même si la séparation entre basse et haute tension était plutôt bien respectée grâce à 2 PCB distincts. Je ne suis quand même pas serein de laisser un tel circuit « en production ».

La réalisation du PCB

Je pars du schéma électronique pour réaliser un routage. Le PCB sera simple face, mais j’utilise une seconde face pour représenter les jumpers.

J’ai d’abord choisi l’option de réaliser mon propre PCB à l’aide (entre autre) d’une imprimante 3D. Je détaille cette étape dans la partie 8.2. Mais face aux problèmes rencontrés (no spoil) je décide de le faire réaliser.

Après avoir comparé avec PCBWay, je décide faire appel aux services de JLCPCB. Le résultat est top. Le seul hic avec ces plateformes est de devoir commander une quantité minimum de 5 exemplaires.

À part quelques erreurs de ma part : quelque trous trop petits que j’ai dû repercer et du masquage sur les via que j’ai dû gratter, je suis vraiment content du résultat.

Il reste maintenant à assembler les différents éléments dans la partie 9.

Une réflexion au sujet de « Lave linge connecté – Partie 8 : l’électronique de puissance »

  1. Kammo

    Bonjour
    Votre projet m’aide à faire avancer mon lave linge arduino également ^^
    Je compte commander un maximum avec de relais.
    Le souci, c’est la commande du moteur.
    Qu’avez-vous utilisé? (triac, potentiomètre numérique… Pouvez-vous m’indiquer les références des matériels svp?
    Une fois une carte de puissance réalisée, je pense utiliser un relais pour le sens horaire (lavage) un autre pour le sens antihoraire(lavage) et un troisième pour la pleine puissance ( essorage, contournement du triac, 220v en direct)
    Avez-vous procédé ainsi?
    Merci de partager vos projets, c’est fun et instructif

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