Ras-le-bol des alimentations USB sans terre ! Mon alimentation d'appoint idéale (MyLab)
Bonjour à tous,
Des alimentations USB partout
Nous utilisons tous des alimentations USB avec toute sorte d'appareil. C'est que nous en avons dans tous les coins. Les makers en ont même dans leurs prototypes électroniques. Sans parler des Raspberry-Pis et autres projets.
La masse et la terre
Ces blocs sont branchés sur le secteur à l'aide d'une prise 2 broches et donc sans raccordement à la terre!
Si vous n'avez pas encore lu mon article "comment flinguer un Raspberry-Pi par la masse! arrête de tripoter ton Pi, met le dans un boîtier!" c'est le moment!
La masse (GND) de ces alimentations devraient être isolées du secteur...sauf que ces masses ne sont pas isolés! Ni raccordées à la terre! C'est la cata!
Courant de fuite, manque de terre et mauvaises surprises
Dans un soucis d'économie ces blocs ne s'appuient pas sur un transformateur et une régulateur de tension MAIS sur un circuit de hachage avec des éléments de feedback (pour corriger la régulation l'alimentation) et des éléments de déparasitages.
C'est ainsi que le primaire (Alimentation 220V AC) et le secondaire (basse tension) ne sont pas totalement isolés l'un de l'autre.
La norme Européenne CE autorise un courant de fuite de 3.5mA entre le secondaire et le primaire pour les blocs d'alimentation d'électronique grand publique n'utilisant pas de prise de terre.
Donc le primaire (220 VAC) peut être en contact avec le secondaire et c'est ainsi que l'on retrouve plusieurs dizaines de volts AC sur la masse de l'alimentation.
Travaillant avec un bracelet antistatique (raccordé à la terre), j'ai eu l'occasion d'expérimenter ces courants de fuites et différences de tension entre la masse USB et la terre. Pas moins de 70V et 80V AC sur la masse...oui, rien que cela!
Le dernier bloc USB en date m'offrait un retour de 70V AC sur la masse! Là, il y en a marre! Ce que j'aurais du également mesurer c'est le courant de perte!
Et pourtant, il est marqué CE!
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| Pas de prise de terre (pas obligatoire) |
Et il reste certainement dans la norme des 3.5mA... et de bonne facture de surcroît.
Dire que l'on utilise régulièrement des Raspberry-Pi nus (sans boîtier) avec ce type d'alimentation.
Facile d'injecter une tension destructrice sur un Pi (ou autre montage).
Note:
j'ai testé l'alimentation USB officielle de la fondation qui, elle, ne dépasse pas 5V AC
Pourquoi n'est-ce pas un problème pour l'électronique grand publique?
Parce que les appareils sont enfermés dans des boîtiers et que l'utilisateur n'est pas exposés à ces courants de fuites (ni tension AC)... ni l'appareil par ailleurs puisque l'on ne peut pas toucher son électronique interne (donc créer un retour AC vers la terre)
Makers faites une mise à la terre de vos alim. USB!
La solution est pourtant simple, il faut raccorder les masses (GND) à la prise de terre!
De cette façon les courants de fuites sont drainés vers la terre... et on évite l'apparition de tensions de flottements AC sur les masses/GND des prises USB... et de vos montages.
Travailler avec des injections AC sur des montages et prototypes électroniques n'est ni recommandé, ni souhaité.
Je vais donc éliminer tous mes blocs USB 2 broches dans mon atelier.
MyLab PSU
Comme j'ai besoin de mes alimentations de Laboratoire pour mes montages et mes expérimentations, je vais m'ajouter une alimentation USB avec une masse à la terre (avec alimentation 12V & 9V, des tensions très souvent utilisées).
Quelques spécifications:
- Une fiche d'alimentation 3 Pôles IEC. Donc avec une terre
- Interrupteur en façade 220AC (pour couper le tout)
- Bloc PSU 5V 5A (25W) avec raccordement à la terre
- Bloc PSU 12V 2A (25W) avec raccordement à la terre
- Régulation 9V 600mA (utilisé pour mon mini moniteur HDMI)
- 1x Sortie banane 5V + 4x USB-A 5V
- 1x Sortie banane 12V + Jack 12V
- 1x Sortie banane 9V + Jack 9V
- Activation des canaux d'alimentation 5V / 12V / 9V via relais et bouton poussoir
N'hésitez pas à partager vos remarques et commentaires.
Dominique
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Bonjour , comment faire precisement et physiquement pour raccorder les alimentations a la terre ?
RépondreSupprimerou branché le fil provenant de la terre ?
" La solution est pourtant simple, il faut raccorder les masses (GND) à la prise de terre! " c' est aussi simple que cela ? pasbesoin de composant ?
Réflexion tout a fait correct... mais il faudrait nuancer cette approche.
SupprimerLe commun des mortels va t'il modifier son alim USB pour ajouter un 3ieme câble de terre.
Mettre son électronique à la terre (eg: Raspberry Pi) avec un câble complémentaire... ca va pas vraiment le faire (ni être esthétique) pour Mr tout le monde.
En cours de développement et tests divers... faut toujours penser à tout mettre des terres un peu partout si on exploite de l'USB. Bref prompt à l'erreur.
Enfin les alims sans terre sont conçue avec l'idée que le courant de perte "est tolérable"... donc une conception moins rigoureuse (plus tolérante) qu'un bloc d'alimentation qu'on saura être raccorder de-facto à la terre. Ces pertes, certes négligeables, passent aussi par le différentiel de l'installation ;-)
Je préfère de lien une solution où il n'y a plus de question à se poser.
Ce commentaire a été supprimé par l'auteur.
RépondreSupprimerJ'ai fait le test avec une alimentation RPI officielle avec une RPI pico.
RépondreSupprimerA vide, sans être branché à la pico, la différence entre masse (coté secondaire) et terre est seulement de 2 VAC.
Par contre, lorsque l'alimentation alimente la Pico, la différence de tension est montée à 18 VAC.