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Discussions générales sur le DIY Audio : choix des HP, comparaisons des principes : clos vs BR, etc

Limiter les problèmes de CEM

Message » 06 Jan 2009 0:35

Salut à tous. 8)

Voilà déjà 1 mois et demi que j’ai eu l’opportunité dans le cadre de mon travail de faire un stage de sensibilisation aux problèmes de Compatibilité Electromagnétique.
Ceci dans les locaux d’une société dont l’activité outre les formations est de faire des tests d’appareils pour des sociétés externe et aussi d’aide à la conception pour éviter ces problèmes.

Je voulais vous faire part des infos que j’ai apprises car elles pourraient êtres utiles pour le monde merveilleux du DIY. :D
Certains en savent sûrement bien plus que moi et je les invite à intervenir sur ce post. :idee:
D’autant plus que je suis loin d’être spécialisé dans ce domaine, que je n’ai pas tout compris et que j’ai peut-être fais des erreurs dans mes notes (ou pour l'électronique et le DIY). :roll:

Je n’ai pas beaucoup de temps en ce moment ce pourquoi je ne fait qu’une brève intro à tout ceci, je développerait ultérieurement et y ajouterai des photos et illustrations. :oops:

Les problèmes de CEM sont susceptibles de perturber le fonctionnement des appareils quels qu’ils soient. Et ce parfois de manière très prononcé, jusqu'à ne plus fonctionner du tout :evil: . La HIFI n’est pas à l’abri. :o

Les perturbations peuvent êtres aussi bien reçus par un appareil qu’êtres émises par celui-ci.
Les sources peuvent êtres
De façons naturelles :

- La foudre
- Le champ magnétique terrestre
- Les Orages magnétiques
Ou généré par l’homme :
- Décharges électrostatiques (comme sur la voiture par temps froid et sec)
- Les parasites électriques (causé par les usines, EDF, les alims à découpages …)
- Les ondes radio, TV, radar, wifi … (on a tous entendu un jour sur des enceintes le terrible son qui précède la sonnerie de son téléphone portable :-? )

Les effets de la CEM passent par les voies aériennes ou par les câbles.


Quelques exemples:

1) Lorsque je travaillais dans la sonorisation, j’ai eu l’occasion d’aller résoudre le problème d’une boite de nuit proche d’un axe très fréquenté par les camions. Cette boite entendait les ondes de la CB pendant les soirées, sur la piste de danse. La solution a été apportée en changeant tous les câbles de modulations « standards » par des câbles avec blindages.

2) Toujours dans ce domaine un collègue lors de la sonorisation d’un orchestre avec plusieurs micros sans fils HF, il n’a pas pus s’en servir car ils décrochaient du réseau, un client lui a expliqué qu’ils étaient juste derrière un gros dispacheur haute tension EDF.

3) Mon écran plat 32 pouces lorsqu’il est allumé bloque la partie télécommande de mon pré ampli HIFI, seul les commandes en façade fonctionnent. Lorsque j’ai branché la télé avec une rallonge pour utiliser une autre ligne de la maison plus de PB, ou avec une prise filtrante ça marche aussi.

4) Quelques travaux pratiques lors de mon stage font comprendre tous ça, comme utiliser de la HF (par radio ou par transmission électrique sur les câbles) pour envoyer des ondes sur la carte de gestion d’une serrure électronique de coffre fort afin de l’ouvrir. La carte de gestion deviens folle et parfois va jusqu'à fermer le relais de la gâche. C’est génial de se prendre pour l’apprenti voleur de banque. :mdr:


Je vous laisse donc imaginer ce que ça peut donner sur nos chers appareils HIFI :o :-? , certe ces perturbations ne sont pas forcément un problème pour tous. Même si ce là ne BUG pas complètement l'appareil cela peut probablement jouer sur la qualité sonore.
Ceci peux dépendre de tellement de paramètres, chez Mr X c'est bon pas de perturbations et chez Mr Y pas bon car il habite une vielle maison. Ou encore chez l’un le matos est dans une salle dédié chez l’autre dans la chambre à coté du PC et la box WIFI posé sur l’ampli …


Il y a des façons de limiter ces effets, dont certaines règles très simples à mettre en place.

Certaines ont un coût d’autre ne valent que le temps d’y réfléchir alors pourquoi s’en priver ?
Par contre certaines solutions (comme l’exemple plus bas des capa de filtrage à mettre sur tout les connecteurs type RCA) peuvent peut-être avoir un effet sur le son ? Avis aux experts ?

Je détaillerai plus tard chaque solutions, ce qu’elles traitent ou pas, etc. Mais je vous les liste en vrac pour le moment.



Pour les transmission aérienne :
- La conception du boîtier et l’équipotentialité (métal conducteur par ex avec une bonne liaison conductrices entre chaque plaques, protéger les ouvertures comme les afficheurs ou passage de câbles par des plaques, lier la masse des PCB avec le boîtier, augmenter les liaisons par la multiplication des vis …)
- La faradisation des éléments sensible ou rayonnant
- Les câbles blindés

Pour les transmissions par les câbles :

- Les ferrites (sur les câbles et parfois sur les connecteurs)
- Les câbles blindés
- Les transfos d’isolement, filtres et capacité de découplages (pour les connecteurs)
- Limiter ou éviter les longueurs de pénétration des câbles dans les boîtiers
- Connecteur spécifiques
- Routage des câbles le long des parois dans le boîtier si métallique
- Attention particulière à avoir sur les reprises de blindages (éviter les queux de cochon)
- Les câbles torsadés limites certains effets

Généralités :
- La conception du PCB est un point qui peut être très utile.
Il faut limiter les surfaces vides et les remplir par de grands plans de masses. Dans le cas de PCB double couches il faut multiplier les points de raccord des masses entre les deux couches.
Eviter les PCB de format rectangulaire long (superbes antennes), essayer de faire le plus carré possible. Eviter de router des pistes le long des bords, ces pistes seront particulièrement sensibles, il faut que le plan de masse fasse le tour du PCB c’est le top.
- Pour tout ce qui touche à la masse essayer de respecter au minimum la loi de proportion Longueur = 3 x largeur (pour les piste comme pour les câbles)
- Lier la masse des PCB entre chaque PCB et surtout avec le boîtier, augmenter les liaisons de masse PCB et boîtier en multipliant les vis, cela fait un potentiel de référence plus stable.
- Pour le boîtier il joue le rôle de cage de faraday, il est donc impératif que celui-ci ne soit pas résistif. Dans le cas d’un boîtier plastique, bois il existe des peintures conductrices et ça marche très bien. C’était un sujet de mes travaux pratiques de stage ou nous avons blinder une boite avec du papier alu de cuisine et ça marche parfaitement, pas besoin d’épaisseur.



Voilà, bon ça fait déjà un bon moment que je rédige ceci :x , alors c'est à vous maintenant. :P
Toute critique sera bonne à prendre, ou question, n'hésiter pas.
A vous lire. :wink:

Update pour agrémenter un peu:

Voici un filtre secteur qui non seulement élimine (en partie) les PB de perturbations de l'extérieur vers l'intérieur mais aussi dans l'autre sens et qui aide à stabiliser les masses de l'appareil et blindage de boitier:

Image

Embase IEC mâle pour châssis avec filtre secteur
• Supprime les interférences secteur
• Convient pour tout matériel digital,analogique, BF, etc.
• Dimensions: 48 x 26 x 72 mm
• Découpe: 22,5 x 30 mm
• I max : 10A
Environ 10 euros


UN EXEMPLE FORT INTÉRESSANT EN VIDÉO:

http://88.191.24.164/docenligne/ressour ... r.mpg/view
Dernière édition par chris.c le 19 Fév 2010 21:33, édité 3 fois.
chris.c
 
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Message » 12 Jan 2009 17:58

J'ai lu ton post il y a une semaine :) , et j'attends avec impatience la suite ! :P

Ne t'arrète pas en si bon chemin. :wink:
gaff
 
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Message » 13 Jan 2009 1:17

gaff a écrit:J'ai lu ton post il y a une semaine :) , et j'attends avec impatience la suite ! :P

Ne t'arrète pas en si bon chemin. :wink:


Promis j'essayerai d'étoffer, mais je suis assez chargé en ce moment, demain fin de journée je vais chercher un nouveau jouet pour mon système HC donc la soirée est cramée. Je part mercredi pour le boulot et ne rentre que samedi aprèm.

Donc ce ne sera pas avant semaine prochaine.

Content de voir que ça peux brancher du monde. :wink:
chris.c
 
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Message » 13 Jan 2009 1:45

chris.c
 
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Message » 13 Jan 2009 9:15

Sujet ultra intéressant...

Je m'intéresse au sujet aussi au niveau pro, l'utilisation des LED haute puissance se fait par dimming, et j'ai réussi à capter au téléphone l'émission d'un driver dans un fil :mdr:

j'arrivais aussi à capter sur le behringer du 18 kHz provenantde ma TV cathodique

Perso c'est pour ça que boitier métal systématiquement...
beb
 
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Message » 13 Jan 2009 12:24

Juste pour l'anecdote, pour ceux qui connaissaient pas, il existait dans les années 80-90 des appareil qui captaient les perturbation électromagnétique émises par les écran cathodiques, ce qui permettait de lire à distance (depuis l'extérieur du batiment) et assez correctement ce qu'ils affichaient.

Anatol.
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Message » 13 Jan 2009 12:41

Sujet très intéressant qui me passionne aussi bien professionnellement que personnellement.

J'avais commencé a faire un petit dossier sur le sujet, mais le manque de temps m'a vite arrêté ... et pour le coup il n'est pas vraiment au point (des erreurs de jeunesses restent en place).
Lien vers PDF

J'ai à dispo les normes et les recommandations (par mon boulot), si il y a besoin d'une info particulière je peux faire un extrait en PDF (juste la page).

Dagda
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Message » 13 Jan 2009 13:47

J'ai pas mal étudié les livres de Alain Carroy concernant les cem? C'est intéressant.

http://www.amazon.fr/Livres/s?ie=UTF8&r ... roy&page=1
galouche
 
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Message » 29 Jan 2009 10:17

Salut,

voici 2 liens histoire de dire que je suis passé :oops: et que j'ai pas oublié le topic.

une petite explication couleur:
http://www.afcem.org/documents/FORUM%20 ... ons-V0.pdf

un témoignage de PB de CEM en informatique
http://www.01net.com/editorial/294435/i ... ourt-(apei)/

Au passage les PC et leur boîtiers sont des exemple à suivre car ils sont très bien conçu pour l'immunité CEM.

Les PCB sont très bien conçu (on y vois les grands plans de masse et bon nombres petits trous (interconnexion de masse entre couches).
On voit aussi les système de liaison de masse type peigne qui font le lien avec la masse du boîtier autour des prise des connecteurs. Seul bémol les ouvertures d'aérations trou laminaire (au lieu de multiples trous rond, moins sensibles) et pas de solutions pour les ouvertures des cartes graphiques et autre.
chris.c
 
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Message » 29 Jan 2009 10:52

Un point critique reste en audio ... la masse.

Il est clair que d'un point de vue CEM il est préférable de multiplier les interconnexions entre les parties métalliques (boitier) afin de "casser" les courants de fuite circulant lors des évacuations à la terre.

Avec les appareils du commerce, on se retrouve très souvent avec des appareils de classe II, c'est à dire que la carcasse métallique n'est pas reliée à la terre mais à la masse (après transfo). Les parties actives dangereuses sont isolés du châssis (tension secteur).

Le soucis en audio c'est que la masse est un gros point à problème (gros buzz - ronflette .... ) et il ne faut absolument pas multiplier les trajets possibles de celle-ci.
Donc nous avons souvent recourt au câblage en étoile pour concentrer les masses en un seul et unique point. (différent du point de terre si il existe)
La encore, ce n'est pas particulièrement critique si un seul appareil est relié à la terre ... mais dans le cas de deux appareils réalisés de la même manière, la terre joue un rôle dans le trajet de la masse (référence pour le signal audio), apparition d'une boucle de masse (ronflette- buzz ... )

Et la c'est le dilemme ... si c'est du DIY, la modification n'engage que la personnes qui utilise le matériel (généralement le concepteur), si c'est du matériel commercial, ça devient plus critique de faire des modifications car la sécurité des personnes est en jeu ... car si la terre est présente et reliée à la carcasse, c'est que l'appareil est de type Classe I donc terre obligatoire pour protéger les personnes en cas de défauts dans l'appareil (idem sur les machines à laver par exemple).

Bref, tout ça pour dire que c'est un sujet qui devient complexe dans le cas particulier d'une utilisation audio.

Dagda
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Message » 29 Jan 2009 11:05

chris.c a écrit:Salut à tous. 8)

Généralités :
- La conception du PCB est un point qui peut être très utile.
Il faut limiter les surfaces vides et les remplir par de grands plans de masses. Dans le cas de PCB double couches il faut multiplier les points de raccord des masses entre les deux couches.
Eviter les PCB de format rectangulaire long (superbes antennes), essayer de faire le plus carré possible. Eviter de router des pistes le long des bords, ces pistes seront particulièrement sensibles, il faut que le plan de masse fasse le tour du PCB c’est le top.
- Pour tout ce qui touche à la masse essayer de respecter au minimum la loi de proportion Longueur = 3 x largeur (pour les piste comme pour les câbles)
- Lier la masse des PCB entre chaque PCB et surtout avec le boîtier, augmenter les liaisons de masse PCB et boîtier en multipliant les vis, cela fait un potentiel de référence plus stable.
- Pour le boîtier il joue le rôle de cage de faraday, il est donc impératif que celui-ci ne soit pas résistif. Dans le cas d’un boîtier plastique, bois il existe des peintures conductrices et ça marche très bien. C’était un sujet de mes travaux pratiques de stage ou nous avons blinder une boite avec du papier alu de cuisine et ça marche parfaitement, pas besoin d’épaisseur.


A vous lire. :wink:


Je m'incrustre ici bien que je n'y connaisse pas grand chose :oops: :mdr:

Le fait de multiplier les liaisons PCB/boitier n'engendre t'il pas des boucles de masse?

Franck
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Message » 29 Jan 2009 11:56

franck660 a écrit:Je m'incrustre ici bien que je n'y connaisse pas grand chose :oops: :mdr:

Le fait de multiplier les liaisons PCB/boitier n'engendre t'il pas des boucles de masse?

Franck


C'est ce que j'ai écrit juste au dessus :mdr:

Dagda
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Message » 29 Jan 2009 12:07

Dagda a écrit:
franck660 a écrit:Je m'incrustre ici bien que je n'y connaisse pas grand chose :oops: :mdr:

Le fait de multiplier les liaisons PCB/boitier n'engendre t'il pas des boucles de masse?

Franck


C'est ce que j'ai écrit juste au dessus :mdr:

Dagda


oupss :mdr:

Le temps que je lise tout, tu as posté et je n'ai donc pas vu ton message :wink: :mdr:
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Message » 29 Jan 2009 15:18

Je vais creuser au sujet des boucles de masses je ne connais pas très bien je ne voudrai pas dire de bêtises.
mais le fait de multiplier les liaisons PCB masse du boîtier sons là pour améliorer l'équipotentialité (primordial pour la CEM) et respecter la loi de section des connexions de masse : Longueur = 3 x largeur.

Je précise qu'ici il est question de relier les masses entre-elles mais pas de relier la masse à la terre. La terre elle effectivement dans bien des cas n'est pas bonne pour le son, mais d'un appareil à l'autre .... Et n'oublions pas qu'elle joue un rôle dans la protection des personnes (je préfère le rappeler au cas ou :mdr: ).
Sinon ces boucles de masses sont souvent favorisez à cause de grande longueurs de câble donc là moindre vu l'échelle PCB boîtiers, de plus l'environnement est censé être assez peu pollué car le boîtier fait office de cage de faraday.

Pour moi (c'est là ou il faut que je vérifie, je ne suis pas sûr) les boucles de masse posant problème en audio sont celle entre masse d'appareil. D'ailleurs c'est là que les ampli de sono qui sont souvent soumis aux problème de Buzz 50HZ (surement récupéré par ces bouclage de masse d'appareils reliés entre eux par la terre) on le petit switch magique qui coupe la liaison à la terre et hop plus de buzz.
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Message » 29 Jan 2009 15:29

Quelques axes de réflexions ou ils parlent bien de double liaison (entre masses et entre masse+terre) lorsqu'il y a des PB en audio :

http://www.sonorisation-spectacle.org/b ... _masse.php

http://www.sounddesigners.org/index.php ... &pageid=30

http://bcorde.la-cite.org/pedago/masse.htm
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