[Etude] WPC sans transfo et amélioration de l'archi. électronique WPC89/95

[Aganyte]

Comme je t'ai déjà dit, de mon point de vue il serait génial d'arriver à faire comme les sterns à savoir une alimentation 48v, une alimentation 5v et c'est tout.

Le 12v risque d'être obligatoire sur WPC étant donné l'architecture de la CPU, donc au minimum ça serait  48v, 12v et 5v.

Pour faire ces tensions je verrais bien une seule alimentation 48v un peu costaud, et plusieurs régulateur en cascade pour les tensions suivantes.

[Bio STEIN]

Hello @tous.

je vois que ce sujet vous intéresse, c'est cool.

Ce matin, je passe un peu à autre chose, mais je le mets ici des le même fil, car c'est à peu près lié.

comme vous avez pu le voir dans un autre fils sur gamoover, j'avais réalisé un proto d'un carte DMD+tiltaudio, que je nommais TILTAUDIO95. Malheureusement, le soft tiltaudio est buggé et donc après avoir contacté l'auteur des sources tilt audio, je finis par comprendre qu'il ne sera pas prompt à m'aider car il y a des problèmes de choix d'architecture électronique et je ne pense pas que cela soit corrigeable par soft uniquement, du moins, pas vraiment complètement.

Pendant mes tests de la partie DMD sur une T2, je remarquais qu'il y avait des ennuis avec l'affichage de ce flip. Il faut savoir qu'il y a 2 versions officiel du schéma de la carte DMD, et j'avais câblé le plan de la 2eme version, celle ou le composant U12 est un 78LS138 implanté sur la carte, alors que vous pouvez essayer de trouver un seul carte avec le composant U12, je crois que vous n'en trouverais pas.

Je regarde alors les schémas de la 1ere version early-wpc, mais le U12 c'est pas le même composant, et ne correspond pas à ce qui est soudé sur les carte DMD en production sur tous les WPC89 et 94.

J'en déduit donc que les 2 schémas en circulation sont faux, et que la version de dmd produite est un version intermédiaire entre les 2 schémas.

Je me mis donc à la tâche de router pour la 4eme fois la carte dmd totalement, mais cette fois çi une réplique exacte piste pour piste de la version originale, afin de pour voir déterminé ce qui é changé dans le schéma... j'y ai passé des centaines d'heures et surtout à 55ans les yeux fatiguent, cela n'a pas été un mince affaire de ne pas renoncer à ce challenge.

hier, j'ai reçu donc le proto de la carte, et la partie logique TTL est identique à la carte originale, seul la partie qui alimente le plasma n'est pas implémenté et je l'ai remplacé par un transfo Mean-well IRM-20-12 qui permet d'alimenter un DMDcouleur à partir de l'enroulement 100V qui vient du transfo. Il y a aussi la possibilité en implémentant le fusible sur le 12V non régulé comme beaucoup le font, mais de cette manière avoir un connecteur disponible pour le dmd directement sur la carte video.

[Bio STEIN]

Je commence donc le câblage en soudant en premier les composants les plus fins, tel que les condo de 10nf et les resistance.



Ensuite, je place tous les supports, car selon moi qui suis de la vielle école, l'électronique doit avant tout être réparable SIMPLEMENT donc pas de composants montés en support qui t'obligera à mettre cette carte à la poubelle si un seul composant à 10cts d'euro est défectueux, car sans avoir une idée précise du fonctionnement de la carte, impossible de la réparer sans changer les composants un par un, jusqu'à ce que tu trouve le mauvais.

[Bio STEIN]

ensuite, je transplante tous les TLL de ma carte tiltaudio95 dont je sais qu'ils fonctionnent sur le proto de la carte DMD89, en faisant bien attention de ne pas plier une patte de composant en dessous d'un support, afin de minimiser les risques de pannes.



Ensuite, le prépare mon banc de test, avec juste une alim 5V, un carte WPC89, une carte dmd qui me sert pour les tests, DMD à led qui fonctionne en 5V. Le tout ne consomme pas plus de 1, même pas 5W. on démarre et on vérifie que tout est en ordre.
Ensuite, je remplace la carte DMD par le proto, je démarre en croisant les doigts. Bon il y a des lignes, cela pourrait être pire que cela, lors du démarrage de la tiltaudio95, j'ai passé pas mal de temps avant d'avoir de la vidéo. il y a des lignes verticales. J'éteint tout, et je refais une verification de l'insertion des composants et je remarque un court-circuit sur le bus que j'élimine.





Allez on redémarre, cette fois çi tout est bon.

je place la carte dans le T2 qui à un display PIN2DMD et je vérifie que le fonctionnement soit correct.

[Aganyte]

J'adore cette démarche de mise à jour/pérennisation   

Un jour quelqu'un devra faire pareil pour les spike 2 

[Tibal]

Passionnant ! Merci pour tous ces détails !

[Bio STEIN]

Allez, nous terminons nos essais par l'implémentation du transformateur mean-well IRM-20-12.

ce transformateur ce trouve assez facilement pour un tarif qui tourne autour de 10€. il a l'avantage d'être isolé galvaniquement.


je soude donc les composants nécéssaires, donc 2 fusibles de 1A slow-blow qui sont sur le primaire de l'alim à découpage, ainsi que les connecteurs. Un connecteur est connecté à rien du tout, il permet juste à ce que le cable qui va à l'ancien plasma ne reste pas suspendu dans le vide.

nous vérifions qu'il y a bien une tension de 12V



Et enfin, on test un PIN2DMD afin de vérifié que tout soit fonctionnel.
Il faudra que je corrige mon proto pour mettre un fusible sur la sortie 12V de l'alim mean-well, cela sera plus sûr.

[Bio STEIN]

Ici une version 45watts de l'alim mean-well qui permet de fournir 8A sur 5v, bien pratique pour les PIN2DMD XL

Par contre il faudra que je verifie le footprint et modifier le PCB en conscequence.

https://www.tme.eu/ro/details/irm-45-5/convertoare-ac-dc-pentru-pcb/mean-well/

[Bio STEIN]

Comme je t'ai déjà dit, de mon point de vue il serait génial d'arriver à faire comme les sterns à savoir une alimentation 48v, une alimentation 5v et c'est tout.

Le 12v risque d'être obligatoire sur WPC étant donné l'architecture de la CPU, donc au minimum ça serait  48v, 12v et 5v.

Pour faire ces tensions je verrais bien une seule alimentation 48v un peu costaud, et plusieurs régulateur en cascade pour les tensions suivantes.

pour revenir à ce que tu as dit, aganyte, et comme je l'ai dit plus haut, je ne pense pas qu'il soit possible de se passer du 15V.


sur le wpc, il y a une tension régulée de 12V qui est fabriqué à l'aide d'un LM7812, mais donc le fusible de sortie est de 0,75A. c'est tension de 12Vr régulée, je précise, qui n'est disponible sur aucun connecteur libre, et est utilisée sur :

1° uniquement sur la carte cpu dans les version WPC ALPHA tel que le funhouse et ne sert à la cpu que pour alimenter le matrice de switch, ce qu'il permet un tension de référence stable pour les comparateurs.


2° la carte fliptronic quand elle a été introduit avec le TAF

3° et vraiment beaucoup plus tard sur le carte audio des WPC95 mais en regardant les schéma, il ne sert que pour le 12V qui va sur le dot PLASMA qui n'ai plus valable dans notre cas.

donc finalement, le 12Vr régulé n'est utilisé que pour la matrice de switch sur la cpu, et les optos des boutons de flip de la carte fliptronic, qui sera intégré à la CPU dans le version 95.

donc, le fusible de 0,75A est amplement justifié est ne doit en aucun cas etre modifié sur le WPC quelque soit la version, pour la simple raison que le moindre court-circuit sur les fils de switch sur le plateau doit faire fondre ce fusible rapidement. 

Pour le reste des ensemble qui est nécéssaire d'alimenter en 12V, sur la carte driver se trouve un enrouleent spécifique du transfo qui fabrique du 14,5v qui est un simple redressement et un condo de 10.000uf. Ce 12V non régulé donc (on va l'appeler 14V) servira principalement à alimenter le plateau et est protégé par un fusible slow-blow de 4A en général, ce qui, en cas de court circuit laisse bien le temps à tous éléments de bien chauffer, avant que le fusible ne fonde.

j'ai remarqué qu'au tout début des WPC, ce 14v etait assez peu chargé, car beaucoup de moteurs introuvables aujourd'hui, était alimenté en alternatif, avec une tension plus élévé (tient, cela me fait penser que pour ces flip il va y avoir un problème...)

les cartes opto n'étaient pas non plus utilisées et souvent, les opto étaient directement sur la matrice de switch sans l'aide d'un comparateur LM339, mais comme c'était 1 ou 2 opto à l'époque, cela n'était pas trop problematique pour la charge du 12Vr régulé.

et puis avec le temps les WPC ont pris de l'embonpoint au niveau des opto, et sur le STTNG, nous arrivons au record suivant : 2 cartes opto 16 canaux qui sont branchés sur le 14V et 7opto pour le chargeur de bille, cela nous amène à 39 opto.... Sachant que chaque opto a sa diode émétrice qui est alimenté de facon PERMANENTE avec un resistance de quelque watts et fait passer un courant de 50 a 60ma par opto, nous arrivons à une consommation de 39*60=2340ma, donc 2,4A (soit 34Watts) rien que pour allumer des leds infrarouges. nous avons donc deja l'enroulement du 14v qui est deja bien chargé par défaut, et comme pour aider à enfoncé le clou, le STTNG est équipé de moteurs 12V qui peuvent fonctionner en même temps et qui charge encore plus ce 14v pendant le jeu. le chute de tension généré (car c'est pas du régulé) diminue alors la tension du 14v pour l'amener vers les 12V et c'est à ce moment là que les carte opto qui boostent un peut les leds infrarouges, se retrouvent à la limite des seuils de déclenchement et activent des otpo quelque part sur le plateau, pour le peu que vous ayez 3 bumpers qui agite la bille et qui font chuter encore plus la tension de 14v. si vous avez ajouté un PIN2DMD sur le 14v c'est alors encore pire.

Bref, remplacer le 14v (qui est 14,5V) par du 12Vr peut-être, mais il faudra faire des test sur tous les flips, car cela va être au cas par cas en fonction de la conception du plateau. je sais que par exemple le monster bash est sensible à la chute de tension sur le 14Vr, rien que d'ajouter un PIN2DMD trop consomateur fait ralentir les moteurs de drac et frankenstein si la ligne 14vr n'est pas en super forme.

voila..

principalement ce

[Aganyte]

Tu peux très bien garder le 15 si tu en as besoin. En gros dans l'idée que j'avais c'était de n'avoir qu'une seule alimentation de 48v avec suffisamment de watts pour alimenter tout le flip.

Ensuite on peut imaginer une petite carte annexe (qui serait par exemple monter à coté de l'alimentation dans la caisse) sur laquelle tu viens positionner tes régulateurs en cascade (chaque régulateur ayant le pouvoir d'alimenter ce qui est en dessous de lui en tension).

En partant d'une alimentation 48v, et avec des régulateurs TDK ajustables (je crois que je t'avais donné le lien), tu peux récréer toutes les tensions que tu veux entre 5v et 48v.

Bon après c'était juste une idée, il y a plein de façons différentes d'aborder le problème.

On peut aussi faire bobiner un transfo avec une sortie unique un peu balèze (ou en trouver un qui fait le job direct sur étagère), redresser et filtrer la tension (pour les bobines/flippers) puis balancer les régul en cascade pour le reste.

Pour info, le RFM que je fais en ce moment n'avais pas de transfo. J'en ai fait bobiner un avec toutes les tensions d'origines pour 240€. Donc il faudrait arriver à faire pareil voir moins pour que ça soit réellement intéressant.

[Bio STEIN]

moi j'avais plutot pensé à faire un belle carte driver spécialement pour les clones à base d'alim à découpage en mettant directement les alims sur le PBC.

tiens tu connais cet outils ?

tu donnes les caractéristiques de l'alime que tu voudrais cabler, tel que la tension d'entrée, de sortie, de couran, etc et te sort les schémas correspondant, avec prix du PCB, et même un export.

https://webench.ti.com/power-designer/

[Aganyte]

Non, je ne connaissais pas. Pour le reste, si tu trouves la place sur ta carte ça serait bien aussi oui.

[Fred G5]

moi j'avais plutot pensé à faire un belle carte driver spécialement pour les clones à base d'alim à découpage en mettant directement les alims sur le PBC.

tiens tu connais cet outils ?

tu donnes les caractéristiques de l'alime que tu voudrais cabler, tel que la tension d'entrée, de sortie, de couran, etc et te sort les schémas correspondant, avec prix du PCB, et même un export.

https://webench.ti.com/power-designer/

Pas mal cette outil, il te sort même une nomenclature

[Bio STEIN]

Oui, j'ai essayé l'export eagle, le schema c'est ok, pas contre le pcb, faut que je creuse un peu.. cela fait gagner enormement de temps.

[Bio STEIN]

retour à mes essais de suppression de transfo.

mon premier objectif sera de faire tourner le Médieval avec seulement 1 alimentation de 15V-10A max réglable en tension, et le 50V qui sera la seul tension qui sera encore prise sur le tranfo.

Si l'essai est concluant, je remplacerai l'enroulement 50V du transfo par une alim à découpage de 48V.

je cable donc un pcb de power-board fraichement reçu (sur laquelle il me manque les trous de fixation  ) et je cable uniquement ce qui est nécéssaire pour brancher un médieval, afin d'y voir bien clair. Donc aucun connecteur sera en surplus et ne sera pas branché.









le général illumination de la power-board est alimenté normalement à l'aide de l'enroulement secondaire 6,3V qui est redressé par un redressement au haute efficacité basé sur le composant LT4320 et de 4 mosfet. Cela evite la chute de tension trop importante qu'aurait engendré un pont redresseur normal. La tension redressé etait donc de 10V continue.

Comme nous allons utiliser dans notre expérience directement l'alimentation 15V, nous ne cablons donc pas les composants de redressement à base de LT4320




nous allons donc implanter uniquement 1 diode en série avec le fusible (nous supprimons donc les 3 autres diodes du pont) et nous connectera cela à l'alim 15V. la chute de tension de ces diode est de 1.1V nous aurons donc les tensions suivantes.

- entrée du regulateur à découpage 5V : 13,9V
- entrée du regulateur à découpage 12Vr : 13,9V
- entrée de la matrice : 15V
- flasheur 18V : 13.9V
- 12V non régulé : 13,9V
- tension d'alimentation du G.I : 13,8V au lieu de 10V. il faudra corriger le code du 328P afin d'adapteur les rapports cycliques des pwm. normalement c'est automatique des le programme mais il faut que je vérifie.

j'attends mes modules régulateurs, donc je suis bloqué pour le moment.

[Bio STEIN]

Ce matin, modification de la carte controlleur DMD, afin de lui ajouter l'empreinte d'une alimentation mean-weel IRM-40-5 en plus de l'empreinte IRM-20-12.

Cela permettra a ceux qui désirent mettre un DMD XL qui nésséssite une alimentation beaucoup plus forte, d'avoir du 8A sur 5V ou presque 4A sous 12V.