[TUTO] Montage de la power board UDB8995

[Bio STEIN]

je vais faire ici un tuto du montage de la power board wpc UDB8995 pas à pas, pour ceux qui désirent la monter soi-même. Il n'y a pas de difficulté réelles à réaliser ce montage, en dehors peut-être du microcontrôleur ATMEGA 328p pour lequel il va falloir injecteur le bootloader et ensuite compiler et injecter le .ino à l'aide de l'IDE arduino.

Pour rappel, la UDB8995 (Universal Driver Board 89 - 95) est une carte qui pourra venir s'installer sur absolument tous les WPC, et fusionne donc les 2 types de cartes qui ont existés, wpc89 et wpc95

- Les trous pour les vis sont compatibles pour les 2 versions de drivers
- Les connecteurs qui sont à destination des WPC89 seront nommées Cxxx.
- Les connecteurs qui sont à destination des WPC95 seront nommées Jxxx.
- Les connecteurs qui sont à destinations des WPC89 et WPC95 auront donc une double dénommination.

Commençons donc par installer toutes les diodes. Celles çi sont de type 1N4001 et je vais fournir les lien sur le site TME.eu qui sera mon fournisseur principal pour les composants.

https://www.tme.eu/fr/details/1n4004-dio/diodes-universelles-tht/diotec-semiconductor/1n4004/

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Passons ensuite à l'installation des resistances.

Elles sont toutes de 1/4W sauf 8 resistances qui sont sur le matrice de lampes qui sont 22Ohms/1Watt.

Sur TME, vous cherchez donc par le moteur de recherche par exemple pour la 270Ohms : 1/4W270R

et vous aurez la roral Ohms 270Ohms 1/4W :
https://www.tme.eu/fr/details/1_4w270r/resistances-tht/royal-ohm/cfr0w4j0271a50/

remplacer R par K ou M en fonction du range de la valeur


Par exemple celle de 10K : 1/4W10K
-> https://www.tme.eu/fr/details/1_4w10k/resistances-tht/royal-ohm/cfr0w4j0103a50/

Pour les méga : 1/4W 1.0M
-> https://www.tme.eu/fr/details/1_4w1.0m/resistances-tht/royal-ohm/cfr0w4j0105a50/


Bref, je ne prends que du Royal Ohms (mais vous pouvez choisir une autre marque) afin de garder une cohérence esthétique.

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Il y a ensuite 9 condensateurs 10nf à installer à plats

https://www.tme.eu/fr/details/c410c103k1r5ta/condensateurs-mlcc-tht/kemet/

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Nous placons ensuite les supports de circuits intégrés

nous les cherchons sur TME avec les références ICVT-xxP, xx étant le nombre de broches.

par exemple pour le 20 broches ICVT-20P :
https://www.tme.eu/fr/details/icvt-20p/supports-dip-standard/connfly/ds1009-20at1nx-0a2/

nous souderons dans un premier temps les 2 pattes opposée du support, et ensuite nous faisons une vérification que tout est bien à plat sur le PCB est que tout est bien aligné. Ensuite, nous pourrons souder toutes les pattes.

ATTENTION, LES SUPPORTS NE SONT PAS TOUS DANS LE MÊME SENS, SOYEZ ATTENTIF

[Bio STEIN]

Nous installons ensuite les 7 réseaux de resistance

ATTENTION A NE PAS LES INSTALLER A L'ENVERS, il y a un point sur le réseau qui correspond à la patte 1 sur le PCB.

voici le lien
https://www.tme.eu/ro/details/4609x-101-472lf/retele-de-rezistente/bourns/

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nous installons ensuite les 2 headers de 2x17 broches. Pour ma part, j'utilise des header en simple rangée que je monte comme suis

lien :
https://www.tme.eu/ro/details/zl201-50g/pini-cu-benzi-si-soclu/mpe-garry/087-1-050-0-f-xs0-1260/

le header au centre de la carte a été ajouté par rapport aux cartes driver d'origine, afin de pouvoir séparer les circuits de commande de la matrice de lampes des signaux de la CPU. Cela permet d'installer une carte d'extension qui aura pour fonction de l'after-glow, mais aussi de pouvoir récupérer des evenements sur un raspberry-pico en vu de modding de toutes sortes.

Il est IMPORTANT, si la carte d'extension n'est pas présente, de mettre 10 jumpers (et UNIQUEMENT 10 sinon problèmes...) comme sur la photo, afin de remettre la matrice de lampes en phase avec la CPU.

lien :
https://www.tme.eu/ro/details/jumper-b/pini-cu-benzi-si-soclu/ninigi/

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Passons maintenant à l'installation des supports de fusible.

ATTENTION. les fusibles qui sont normalement installés sur les WPC sont des 32mm x 6mm et non 30mm, qui eux se trouvent plus facilement.

afin que le contact entre le fusible et le support soit bon, il est important d'utiliser un fusible (bien formé) qui va servir pour le placement comme je le montre sur les photos. On place donc l'ensemble sur la place et on pousse les 2 supports sur les opposés pour laisser le maximum de longueur au fusible.

En général, je soude directement les fusibles de la bonne valeur que je ne démonte plus.

Il y a 2 supports de fusible que je ne monte pas par défaut, car il sont utilisés conjointement avec le relais dans les premières version de WPC qui n'avait pas de cartes fliptronics, mais aussi par exemple le TAF ou le HS2. Je ne monte pas les relais et les composants annexe par défaut sur cette carte, car cela amène à une 20eme d'Euros de composants pour la plupart du temps inutils.

référence.
https://www.tme.eu/ro/details/01020071z/suporturi-pentru-sigurante-pcb/littelfuse/

[Bio STEIN]

Nous installons les 7 leds

Ils y a 4 leds qui seront en dessous des ponts de diodes, et afficherons l'état des tensions NON régulées.

Ils y a 3 leds qui au centre de la carte, et afficherons l'état des tensions régulées.


ref :

https://www.tme.eu/ro/details/1254-10sdrd_s530a3/led-uri-tht-rotunde/everlight/1254-10sdrd-s530-a3/

[Bio STEIN]

Nous plaçons ensuite les diodes de puissance.

J'utilise des diodes surdimensionnées par rapport aux besoins, car souvent, sur la carte WPC95, les diodes lachent, alors j'utilise ici du 10A

Ne pas hésiter à souder des 2 cotés du PCB, chaque patte, afin d'éviter d'utiliser les trous métallisés pour le passage des courants forts, c'est souvent un générateur de panne sur les vielles cartes WPC, qui même réparrés finirront toujours par retomber en panne, surtout les WPC89.

ref :
https://www.tme.eu/ro/details/10a6-dc/diode-universale-tht/dc-components/10a6/

[Bio STEIN]

Installations des 3 condensateurs 100uF/25V, attention à la polarité...

ref :
https://www.tme.eu/ro/details/upm1e101med1td/condensatoare-electrolitice-tht/nichicon/

[Bio STEIN]

Ensuite, le quartz de 16Mhz et les 2 capacité de 22pf du microcontroleur ATMEGA 328p


https://www.tme.eu/ro/details/cc-22/condensatoare-ceramice-tht/sr-passives/

le quartz vient de chez Mouser sous la ref : LFXTAL027945Bulk

mais je pense que celui ci de chez TME devrais faire l'affaire :
https://www.tme.eu/ro/details/16.00m-hc49sr/cristale-de-cuart-tht/iqd-frequency-products/lf-xtal003240/

[Bio STEIN]

Passons aux connecteurs.

dans un premier temps, nous soudons les 4 connecteurs de la série KK100 de chez molex.

5 broches quantité 1
https://www.tme.eu/ro/details/mx-22-23-2051/conectori-semnal-pas-2-54mm/molex/22232051/

le 9 broches n'est pas disponible chez TME, mais est dispo par exemple chez mouser

https://ro.mouser.com/ProductDetail/Molex/22-23-2091?qs=9PkijCQ%2Fg7ZbpS%2FSHGjBzA%3D%3D

il est inutil d'installer le connecteur C111, car il ne semble avoir jamais été utilisé sur les WPC.

[Bio STEIN]

Ensuite, la floppée de connecteur KK256...

j'utilise des barres suivantes 25broches que je coupe au besoin, mais rien ne vous empeche de faire un inventaire précis en fonction du nombre de pattes. J'aime ce modèle, car les connecteurs sont faciles à retirer lors du démontage de la PowerBoard, tout en assurant un maintient correct à l'utilisation.

https://www.tme.eu/ro/details/mx-26-48-1245/alti-conectori-molex/molex/26481245/

J'utilise un autre PCB de carte driver afin de fixer les connecteurs bien droit et alignés.

Je retire les pins inutiles à l'aide d'une pince que j'utiliserai plus tard sur les cartes de la matrice de lampe.

Bon courage 

[Bio STEIN]

Nous continuons en installant les 2 régulateurs à découpage qui vont remplacer le régulateurs passifs qui avaient tendance à chauffer de trop et cuisaient les circuits imprimés après plusiseurs années.

Ces régulateur sont des petits modules chinois très courant et basé sur le populaire LM2596s et peuvent être trouvé entre 1 et 2€. c'est un module de 3A. Il existe un module de 5A, plus costaud, Aganyte nous donnera la lien à la fin de l'article. L'avantage de ces régulateurs est qu'il sont protégés aux courts circuit, c'est toujours util. Je n'ai donc pas cherché à mettre les composants de ces régulateurs directement sur le PCB, tout simplement car le prix est imbattable, et il sera plus facile à remplacer en cas de panne.

Le régulateur qui va servir au 12V est juste réglé préalablement au banc, car il sont réglé d'usine à fond de tension.

Pour le régulateur de 5V, je prends des précautions, étant un peu parano, et je ne fais pas confiance dans la dérive dans le temps du potentiometre, surtout du truc chinois à 1€... je supprime donc ce potentiometre et je le replace pas une resistance fixe que je compose moi-même et qui d'un peu plus de 1000 Ohms.

Attention à bien regarder le positionnement des 2 régulateurs sur la carte, ils sont montés tête-bêche

Si vous avez une ferite de la bobine qui est fendue ou cassée, ou qu'il manque un morceau, n'utilisez pas le module !

N'INSTALLEZ PAS LES CIRCUITS INTEGRES DE LA CARTE DRIVER POUR LE MOMENT, pour la raison qu'il faudra faire une première mise sous tension sans ceux çi, afin de vérifier que toutes les tensions sont en ordre préalablement.

[Bio STEIN]

La section Général illumination  (G.I.) qui était auparavant conçus autour de triacs a été remplacée par un ensemble plus moderne à base de regulation PWM en courant continue. il fonctionne à base de microcontrôleur ATMega328p et d'un projet arduino.

L'enroulement secondaire qui alimente cette partie, à une tension de 6,3Vac, et si il avait été installé un simple pont de diode, la chute de tension aurait été telle que la tension continue en résultant, ne serait pas suffisante. Un montage à base de LT4320 qui pilote 4 mosfet IRLB3813PBF est donc utilisé afin de fournir une tension continue de 10V. Il est vraiment important de ne pas faire de courtcircuit sur les soudure de cette section, car sinon, cela serait probablement fatal pour les composants.

[Bio STEIN]

Nous installons ensuite les 5 Mosfet qui pilotent les 5 canaux G.I.

En ce qui concerne les WPC95, cette génération ne possèdent normalement que 3 canaux pilotés, les 2 autres étant alimentés en permanence. C'est a raison pour laquelle la fronton est alumé tout le temps. C'est dommage par exemple pour l'attack from Mars ou il n'est pas possible d'éteindre le fronton pendant le mode strobo. Les 5 canaux ayant été au nouveau implémenté sur la UDB8995, le programme du microcontroleur va de baser sur les 3 canaux pour determiner si il faut allumer les 2 autres canaux ou pas.

Les mosfet utilisé sont des STP30N06LE