Question montre ancienne électrique

[Luc Lion]

Tiens-moi au courant.
Si tu as d'autres questions ou si tu rencontres des problèmes, je t'aiderai avec plaisir.

Luc

[Bob]

Merci beaucoup

[Luc Lion]

Bob, désolé de réchauffer encore le sujet, mais...

J'ai mesuré l'ESR (equivalent serie resistance) de quelques condensateurs de 22 uF et 33 uF (je n'en ai pas à 25 uF).
Ils sont tous entre 2 et 3 ohm, même certains qui ont manifestement plus de 30 ans.
Vraisemblablement, le condensateur de ton horloge esclave a une résistance dans les mêmes eaux.

Cela pose problème.
Le courant transitoire qui charge ce condensateur à la fermeture du circuit va démarrer à 12 A pour une ESR de 2 ohm, 8 A pour 3 ohm (12A = 24V / 2 ohm ; 8A = 24V / 3 ohm).
C'est un courant très bref ; le condensateur est chargé à 99% et le courant réduit à 1%, soit 120 mA, après 0.23 ms, pour une ESR de 2 ohm ( ∆t = RC . ln(Vf/Vi) ).
Lorsque l'alimentation est fournie par une batterie de 24V, ce n'est pas un problème ; ce n'est qu'une minuscule décharge pour la batterie.
Mais si le 24 V est fourni par un module électronique comme celui-ci,
https://fr.aliexpress.com/item/4000287273268.html
si une pointe de courant est au-delà de 130% du courant nominal, le module va griller.
Il faut donc limiter le courant transitoire par une résistance supplémentaire.

Le montage qui résout ce problème est assez simple, c'est ceci:

Le condensateur doit être mis en série avec une résistance montée en parallèle aveec une diode schottky qui est montée en polarité inversée par rapport à l'alimentation.
La diode bloque pendant la charge, ce qui oblige le courant de charge à passer par la résistance et ce qui limite ce courant de charge à des valeurs acceptables pour l'alimentation.
Pendant la décharge du condensateur dans la bobine, la diode est passante ce qui fait que la tension fournie à la bobine n'est diminuée que de 0.5V (donc est de 23.5V), alors que sans la diode la tension serait diminuée par la résistance d'environ 25%, soit 18V.

Une diode qui convient bien est la diode 1N5818 de Vishay ou de STMicroelectronics.
https://www.st.com/resource/en/datasheet/1n5817.pdf
Le choix de la résistance dépend du module régulateur 12V-24V choisi ; la résistance doit limiter le courant au courant nominal du régulateur moins 200 mA.
Donc pour un régulateur 1A, le courant transitoire doit être limité à 0.8 A et la résistance doit être R = 24 V / 0.8 A = 30 ohm (ou plutôt 33 ohm pour s'aligner sur les valeurs standards).
Si le régulateur est un 3 A, le courant transitoire doit être limité à 2.8 A et la résistance doit être R = 24 V / 2.8 A = 8.57 ohm (ou plutôt 10 ohm pour s'aligner sur les valeurs standards).
Une résistance 1 W suffit ; l'impédance à 5 Hz vaut 1.27 kOhm et la puissance consommée vaut P = 0.45 W

Luc

[Luc Lion]

Bob,

lorsque je t'ai indiqué différentes solutions au début du mois, je savais qu'il y avait aussi la possibilité de construire un timer ad hoc mais je n'en ai rien dit parce que cela fait plusieurs années que je n'ai pas construit ce type de circuit.
Je viens de le faire hier, sur une plaque d'essai, et cela fonctionne impeccablement.

Voici le schéma de ce circuit:

https://photos.app.goo.gl/3onvE6oD9qe7iYM86

Et voici une photo du circuit sur la plaque d'essai:

https://photos.app.goo.gl/goAYcr7McvXphhrD8

Il y a plusieurs avantages à cette approche:
- le circuit est simple (pas de microcontrôleur); il est prévu pour des impulsions toutes les minutes et ne nécessite pas de programmation.
- il est possible de choisir des composants directement adapté à l'alimentation électrique prévue (variable entre 10V et 15V); ici j'ai choisi des composants prévus pour fonctionner nominalement de 5V à 15V.
Tous les composants peuvent supporter un voltage maximum jusque 18V. (Note: toutefois, en-dessous de 7V et au-dessus de 15V, il est possible que l'oscillateur soit instable).
- la consommation électrique est très limitée: le circuit consomme 3.2 mA entre les impulsions et 38.7 mA pendant les impulsions. Si on table sur des impulsions d'une durée inférieure à 0.5s, on a une consommation moyenne de 3.8 mA.
- les pièces sont d'un prix raisonnable: il y en a pour +/- 20 EUR (les 2 composants les plus chers sont la plaque du circuit et le boîtier).
- la taille du circuit est raisonnable: même en utilisant une plaque d'expérimentation (qui gaspille de la surface), j'ai assez avec 6.5 cm x 6.5 cm.
Pour que cela rentre dans un boîtier standard, il faudra sans doute étendre le layout à 6.0 cm x 10.0 cm.

J'ai fait fonctionner ce circuit pendant une période de 2 heures en vérifiant au chronomètre le moment de l'impulsion.
Toutes les impulsions vérifiées tombaient pile sur la minute. Comme cette méthode ne me permettait de mesurer qu'à la demi-seconde près, la précision est meilleure qu'une demi-seconde toutes les 2 heures, soit 1/14400 ou 70 ppm.
Après montage final et réglage fin (il y a une capacité variable pour ce réglage fin), je pense que l'on devrait avoir une précision comprise entre 10 ppm et 30 ppm, soit entre 1 et 3 secondes par jour.

Si tu es intéressé, je souderai ces composants sur un circuit imprimé d'expérimentation et je t'enverrai le boîtier et le circuit dans une enveloppe matelassée par la poste de Longwy (France).
Après réception et vérification que cela fonctionne avec ton horloge esclave, tu me remboursera les pièces et le timbre.
Dis-moi si cela te tente.

Luc

[Bob]

Oui, avec grand plaisir.
Je t'envoie mon adresse par MP
Merci

[Luc Lion]

Attention, tu aura toujours besoin d'un convertisseur 12V DC -> 24V DC. Cela coûte une paire d'Euro sur AliExpress. Tu peux prendre un convertisseur de 1A ou de 3A ; ce que tu trouves de bon marché et de préférence dans un boîtier fermé.
Tu ne peux pas essayer ce convertisseur sur ton horloge sans remplacer au préalable le condensateur par le petit montage que j'ai indiqué deux messages plus. Sinon, tu grillera le convertisseur.
Je mettrai ce petit montage à 3 composants dans l'enveloppe; il te suffira de déssouder le condensateur et de souder ce montage à la place.

Luc

[Luc Lion]

Voici la liste des pièces et leur prix coûtant.
S'il y a quelque chose qui ne te convient pas, dis-moi "stop" et je m'abstiens de souder ces composants sur la plaque.

Luc

	Description	Quantité	Prix Unitaire	Prix Total
Eléments pour l'Horloge Maître
	Boîtier Tru TC-2515	1	2.99	2.99
	Carte circuit imprimé : Rademacher WR-Typ 790-5	1	4.49	4.49
	Bornier à vis (2 contacts) : SKU: 000216	3	0.50	1.50
	Interrupteur dip-switch (1 contact)	1	0.92	0.92
	Relais J1 : Omron 12VDC, 5A	1	2.79	2.79
	IC1 CD4060BE (oscillator + 14 stage counter)	1	1.49	1.49
	IC2 CD40103BE (programmable 8 bits counter)	1	2.49	2.49
	IC3 CD4538BC (monostable multivibrator)	1	0.47	0.47
	Transistor T1 MOSFET N-Channel : BS170	1	0.24	0.24
	Diode Schottky D1 : 1N5818 30V 1A	1	0.09	0.09
	Led verte 3mm 2 mA	1	0.16	0.16
	Cristal quartz : 32.768 kHz	1	0.53	0.53
	Condensateurs C1, C4 : 100 nF	2	0.09	0.18
	Condensateur C2 : 22 pF	1	0.06	0.06
	Condensateur C3 : 10 uF	1	0.04	0.04
	Condensateur variable CV1 : 50 pF	1	0.34	0.34
	Résistance R1 : 10 MOhm	1	0.12	0.12
	Résistance R2 : 330 kOhm	1	0.03	0.03
	Résistance R3 : 10 kOhm	1	0.03	0.03
	Résistance R4 : 4.7 kOhm	1	0.03	0.03
	Résistance R5 : 470 kOhm	1	0.03	0.03
	Résistance R6 : 6.8 kOhm	1	0.03	0.03
	Résistance R7 : 1.0 MOhm	1	0.03	0.03
	Résistance variable RV1 : 200 kOhm	1	0.75	0.75
Eléments pour l'Horloge Esclave
	Diode Schottky : 1N5818 30V 1A	1	0.09	0.09
	Résistance 33 Ohm 1W	1	0.15	0.15
	Condensateur axial 25 uF	1	1.95	1.95
Total		30		22.02

[Luc Lion]

Voici le schéma du boîtier que je compte utiliser.
https://asset.conrad.com/media10/add/16 ... -stuks.pdf
Si tu veux prévoir son installation dans ton ULM, tu peux te baser sur ce diagramme.
Tu devras faire un ou deux trous dans ce boîtier pour le passage des cables.

Luc

[Bob]

Non, tout me convient. C'est tout le boulot pour toi...