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1/ Le pourquoi
du comment je me suis penché sur le problème:
Lors du 4ème vol de mon F3I il y a de cela
quelques années, j'ai eu la désagréable surprise de le voir plonger de 100
mètres vers le sol (ou plutôt sur une barrière de clôture, le résultat étant le
même) avec plus aucune action possible sur les différentes commandes de ma
radio. Dans ce cas, bien sur on crie "Radio!" et tout le monde regarde
évidemment si il n'a pas allumé sur telle ou telle fréquence. Ce cri du coeur
(ou plutôt de détresse...) permet également d'inviter l'assistance à vivre en
"direct live" à la chute inexorable du modèle vers la planète (humour noir...).
Mais il n'y a pas que les
brouillages qui nous perturbent. Après autopsie des morceaux et étude des dégâts,
je me suis aperçu que l'interrupteur alimentant la radio ne fonctionnait pas. Or
celui ci était un modèle "moulé" et donc n'aurait pas du lâcher, et pourtant !
J'ai eu la chance (dans mon malheur) de pourvoir diagnostiquer cet élément
défaillant.
Je pense que 80% des
pannes dites "radio" sont dues à des problèmes d'alimentation électrique
(batteries, fils, inters).
Je me
suis donc interrogé sur les différentes possibilités de sécurisation des
alimentations de nos modèles. Je vous livre ici l'état de mes analyses et
réflexions diverses (et avariées diront certains...)
2/ Analyse d'un montage
classique
Quand on
utilise une radio avec un câblage "classique", tout va bien tant que le matériel
est neuf, que le nombre de voies utilisées est raisonnable, que le nombre de
servos est < 6 et qu'on a de la chance (il en faut parfois, on n'a pas
toujours la poisse ...)
Maintenant, regardons de plus près ce qui se passe lorsqu'on
a
plus de 6 servos.
Par
exemple sur nos GPR: 2 ailerons, 2 volets (couplés avec les ailerons), dérive,
profondeur + 2 pour les AF, 1 pour le crochet et 1 pour le train
éventuellement
Il est évident que
dans cet exemple, les 6 premiers servos cités ont très souvent l'occasion de
fonctionner en même temps sans compter la consommation au repos des autres
servos (négligeable pour la démonstration). Qu'en est-il alors du courant qui
passe dans le "seul et unique" circuit d'alimentation? On peut estimer que,
pendant une bonne prise de badin et pour faire un tonneau bien tourné, chaque
servo peut être amené à consommer 300 mA soit dans le pire des cas, une
intensité totale de 6x300= 1800mA.
Notre pauvre petit circuit d'alimentation du récepteur et des servos va
donc se trouver tout d'un coup traversé par un courant proche de 2 ampères
!!!
Whaouuuu ! vue la section des
fils standards livrés avec la radio (quelque soit la marque), il est évident que
c'est beaucoup trop pour l'ensemble des éléments constitutifs de ce
circuit.
Si on veut continuer
dans le scénario catastrophe: comme la section du fil est faible, la résistance
interne est non négligeable et monsieur Ohm étant toujours là nous rappelle que
U=RI donc chute de tension au travers le circuit d'alimentation (fils,
résistance de contacts des prises et de l'inter) et donc baisse de tension au
récepteur qui, si sa tension baisse de plus en plus peut se mettre à faire
n'importe quoi et par voie de conséquence, donner encore plus d'ordres aux
servos qui vont consommer encore plus de courant et ainsi de suite jusqu'à ce
que le "bouzin" finisse par rejoindre la planète mais pas forcément comme on
l'aurait désiré.
Bien sur, ceci
est un scénario catastrophe et heureusement la réalité ne produit que bien peu
de fois cette situation, mais il suffit d'une !
3/ Les solutions aux
problèmes:
En partant de
ce qui vient d'être exposé on va donc chercher à trouver des parades à ces
différents aléas
3-1/ Les
interrupteurs: Nous les choisirons de type doubles contacts moulés (pour ne
pas prendre la poussière). Leur calibre sera de 4 ou 5 ampères mini.
si on ne dispose pas de doubles, on
mettra deux simples en parallèle. (câblage identique au schéma ci-après). On les
trouvera dans les magasins d'accessoires pour électronique comme par ex
Radiospare ou équivalent.
Les
interrupteurs originaux (à glissière) livrés avec les radios sont de fort
mauvaise qualité et en plus sont "à l'air libre" (toujours cette satanée
poussière) Attention
les VDPistes du Pyla ! GR
Nota: Il existe le système "Tobois" d'alimentation par circuit électronique qui
fonctionne très bien et mon propos d'aujourd'hui n'est absolument pas de
remettre en cause ce système. Il peut tout à fait s'insérer dans le schéma en
lieu et place des interrupteurs cités dans cet article.
3-2/ Les connections. Aujourd'hui, les différentes marques de radio fournissent des types de prises
de bonne qualité. Par contre une connection amovible reste une connection avec
ses risques de faux contacts que cela implique. Pour cette raison, on
s'efforcera de limiter au maximum le nombre connections démontables en soudant
les fils là où cela est possible. Cela nous oriente vers les platines de
distribution qui vont être détaillées plus loin.
3-3/ La découplage des alimentations: Afin
de ne pas perturber le fonctionnement du récepteur par des baisses de tension
intempestives, j'utilise une alimentation séparée dédiée au récepteur. Vue la
faible consommation propre du récepteur, une batterie 4 éléments NiMH de 1000 mA
autorise une autonomie de 20 heures! La tension appliquée au récepteur est
propre, sans parasite et donc ce dernier fonctionne dans de meilleures
conditions.
3-4/ Doublure
de l'alimentation de "puissance": Une double alim pour la partie servos sera
mise en place afin de pallier un défaut sur un élément éventuel. J'utilise une
diode 10amps afin de coupler les deux batteries. Fonctionnement: au départ, les
2 alims sont à 6 volts. Seule la batterie principale fonctionne. Quand la
tension de celle-ci atteint 5.4 volts, la diode commence à conduire et les 2
batteries se trouvent donc en service simultanément.
D'autre moyens de couplage existent et
fonctionnent très bien également comme par exemple des basculeurs. Attention
toutefois lors de l'achat de ceux-ci de bien se renseigner sur la capacité
nominale de courant admissible (nous avons vu précédemment que 4 à 5 amps
peuvent être délivrés facilement)
3-5/ Les sections de fils: Personnellement, sur mon Ventus équipé
de 14 servos, j'utilise une section de fil de 0.75 mm² doublée comme nous allons
le voir ci-après. Une telle section permet le passage de courants élevés (5 à 6
amps) sans chute de tension significative.
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3-6/ Que se passe-t-il si un fil se coupe ou si
une soudure lâche? Nous allons doubler tous les fils. J'entends par là
depuis l'élément de batterie à l'interrupteur, de l'interrupteur aux platines etc.
Je double également les fils reliant les 5 éléments entre eux (il n'y a pas de
raison de les oublier aussi ! ). La section de ces liaisons devra bien entendu
être la même que celle utilisée pour le reste du circuit (c'est la même valeur
de courant qui passe au travers ! )
- cas particulier du récepteur: afin de se protéger d'un faux contact sur
le connecteur d'alimentation sur le récepteur, celui-ci sera alimenté par 2
prises différentes (donc sur 2 voies séparées prises au hazard).
3-7/ Cas particulier du fil
moins: j'en profite pour rappeler que l'ENSEMBLE des fils en
contact permanent avec le moins des batteries est à changer tous les 2 à 3 ans.
En effet celui-ci se corrode, pert ses qualités électriques (oxydation du
cuivre) ce qui entraîne une rupture du circuit. On oublie trop souvent cet état
de fait. (tout le monde le sait, mais personne ne le fait...)
C'est vrai Thierry tu as
raison ! GR
4/ Schéma de principe de
câblage des 3 batteries:
On y retrouve les 3 batteries. Tous les "moins" sont reliés entre
eux
(référence commune nécessaire au fonctionnement de l'ensemble)
On voit que tous les fils sont doublés en partant
des batteries pour aller sur les inters (entre autre). Si n'importe lequel des
fils se coupe, il en reste encore un autre pour assurer correctement l'alimentation.
Le système
présenté ici est (comme il a été expliqué plus haut) équipé d'un coupleur à
diode, tout autre système de couplage peut bien entendu être implanté.
Les alimentations vers le récepteur R+1 / R-1
& R+2 / R-2 sont des prises servos standard qui alimenteront le
récepteur.
5/ La
platine de distribution de la puissance servos:
Elle est constituée d'une plaque cuivrée en époxy
(circuit imprimé vierge) de 6 x 3 cm environ.
2 panneaux de cuivre ( 2.5 x 2.5cm) seront gravés
ou usiné (disque à tronçonner ou à poncer pour enlever le cuivre) afin de
recevoir les cordons + et - de l'ensemble des servos soudés. Cette plaquette est
collée sur un des flancs du fuselage
6/ Câblage du récepteur
Nous remarquons que seuls les fils (jaune ou blanc
suivant la marque de la radio) servant à véhiculer les signaux vers les servos
sont utilisés; normal puisque l'alimentation des servos (+ et -) est découplée de
l'alimentation récepteur.
Nous
réserverons 2 prises servo complètes pour alimenter le récepteur (R+1/R-1 &
R+2/R-2). Pour ces deux prises, le choix du numéro de la voie est sans
importance puisque le câblage des circuits + et - à l'intérieur du récepteur se
fait en parallèle de toutes les voies. L'une des deux prises pourra bien entendu
être la position sur le récepteur d'origine prévue à cet effet.
7/ Câblage des
servos:
Chaque servo est
câblé comme suit:
le + (rouge)
sera soudé sur la platine des plus
le - (noir) sera soudé sur la platine des moins
le signal (blanc ou jaune) sera le seul fil
restant sur le connecteur et ira sur le récepteur
8/ Exemple de réalisation
pratique
Implantation
des 3 inters (double) sur mon Ventus. Les inters sont des 10 amps "à
verrouillage": un peu du luxe, mais bon on peut se faire plaisir ! et 5 amps pour
la partie récepteur. Les 3 points rouges ainsi que le noir sont les fiches
prévues pour la recharge des 3 batteries. (tube laiton de diamètre 2 mm
intérieur)
Remarque:
tout ce système exposé ici ne dispense pas bien entendu la mise en place de
tores de ferrite pour isoler des parasites les fils de grandes longueurs alignés
dans les ailes et le fuselage.
9/ séquentiel (rituel) de travail:
Il est intéressant de vérifier à chaque vol le bon
fonctionnement de l'ensemble. Pour cela on procédera comme suit:
- mise
sous tension de l'émetteur (après avoir
mis sa pince bien sur ! )
- Inter -
récepteur -
sur "On"
- Inter -
batterie de secours - sur
"On"
- vérification de quelques ordres
-
Inter - batterie de secours - sur
"Off"
- Inter
- batterie principale - sur
"On"
-
vérification de quelques ordres
-
Inter - batterie de secours - sur "On"
- mise en piste et bon vol ! Et
pilote sur "On"
10/ Solution simplifiée
Si on ne veut pas utiliser 3 batteries
mais une ou deux, le principe de montage est
rigoureusement identique; seulement, la double liaison alimentant le récepteur
est directement prise sur les platine de distribution + et -.
11/ Conclusion:
Je pense (et j'espère) qu'avec ce type
de montage, nous devons pouvoir nous affranchir de la majorité des pannes de
type électrique de nos engins.
La
solution idéale n'existe pas (ça se saurait!) mais la possibilité de réduire les
risques tout en n'en créant pas d'autres est déjà un grand pas en avant.
Et après ça, si quelqu'un me pose la
question suivante:
"oui mais, si
les deux fils en // se coupent en même temps ?"
alors là, je répondrai:
"Hé mec, t'as vraiment pas d'bol, faut arrêter le
modélisme et aller faire du tricot ou du macramé !!! "
En
Provence "Hé mec" est remplacé par "Oh gonze"
et on ne contracte pas les mots car on prend le temps de tout prononcer... GR
N'hésitez pas à me contacter pour plus de détail
ou pour apporter vos idées personnelles sur le sujet. Je vous répondrai avec
plaisir (...et avec le NET)
Thierry
Merci Thierry je vais aller continuer
mon tricot et si tu passes à Montpellier apporte du fil et un fer
à souder... Comme le souhaite Thierry - mais également les GPR, n'hésitez
pas à vous exprimer sur le sujet.
GR
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