Risques et Dangers potentiels des chargeurs de smartphones

dans cet épisode 28 je vais aborder en détail la problématique des chargeurs de smartphones au niveau des risques et dangers potentiels dans certaines situations du quotidien et aussi par des mesures et une analyse rapide de leur électronique pour mettre en évidence leurs défauts [Musique] [Musique] en février 2020 il ya eu en france un cas supplémentaire d'électrocution mortelle d'une adolescente qui prenait son bain tout en utilisant son smartphone qui était branché sur le secteur via son chargeur si on en croit la dgccrf il y aurait eu depuis 2010 est une dizaine de cas similaires soit comme je viens de l'évoquer avec des personnes dans leur baignoire soit avec des personnes qui brancher leur téléphone avec les mains mouillées ou bien avec les pieds dans l'eau alors je tenterai pas de donner une explication exactes sur ce qui s'est produit par rapport à ces cas dramatiques parce que les hypothèses sont un peu trop nombreuses en revanche je peux vous expliquer pourquoi être dans son bain avec son smartphone branché à son chargeur qui est lui-même connecté au secteur peut être fatale dans certains cas figurent donc je vais vous parler des risques et des dangers potentiels de ces smartphones et je vais aussi essayer de l'illustré en utilisant des chargeurs qui sont à ma disposition sur lesquels je vais faire quelques tests et mesures et j'en profiterais au passage pour vous expliquer l'électronique de ces chargeurs et ce qui peut provoquer éventuellement une défaillance si elle n'est pas de bonne qualité mais avant ça je vais revenir un instant sur la configuration type d'une installation électrique domestique monophasé afin de vous en rappeler les grands principes ça vous permettra de mieux comprendre la suite quand le coran sur des centrales de production l'attention et de 400 mille volts puis 225 mille volts après répartition pour le transport sur le réseau national on parle là de très haute tension ensuite la tension et abyss et entre 90 milles et 63 mille vols sur le réseau régional c'est la haute tension puis arrive dans les transformateurs de quartier à 20000 volts c'est la moyenne tension et en sortie de ces transfo de quartier on aura 400 volts triphasés ou du 220 volts monophasé pour nos maisons et ça c'est de la basse tension et c'est bien entendu du courant alternatif dans la fréquence et de 50 hertz alors j'ai représenté schématiquement un bout de quartier avec juste trois maisons tout cas blair monophasé donc on ne se moque pas parce que j'ai pas passé beaucoup de temps sur ce dessin le courant arrive dans le primaire du transformateur de quartier avec une tension de 20000 volts en triphasé ce sont les lignes l1 l2 et l3 qui représentent chacune fasse sa part tiers de jeu transfo que la tension est abaissé à 400 volts et que va être produit le ne traîne qui est la résultante du point commun entre ces trois phases au niveau du secondaire du transfo chaque phase à une tension de 230 volts et le neutre et bien entendu à 0 volts et entre chacune des phases il ya 400 volts et point très important le neutre du transfo et physiquement reliée à la terre ferme donc directement plantées dans le sol nous avons ensuite chacune des phases qui sont répartis dans le quartier afin d'équilibrer les charges pour ne pas qu une phase soit trop sollicité par rapport aux deux autres et bien entendu la phase est isolé de son point de départ du transfo jusqu'à son point d'arrivée dans les prises de la maison comme vous le constater tout le monde a le même neutre maintenant comment ça se présente au niveau d'une habitation les lignes de phase et notre vent du secondaire du transfo jusqu'au compteur électrique qui dispose déjà d'un différentiel de 500 millions père pour protéger l installation électrique derrière lequel est relié le disjoncteur différentiel de la maison avec une sensibilité généralement fixée à 30 millions perte de fuite résiduelle sa fonction primaire et la protection des habitants de la maison et pour ça ils mesurent en permanence le coran qui le traverse pour le cas où il faudrait immédiatement coupé le circuit principal si jamais il ya une différence donc environ 30 millions perd entre ceux qui entrent et ce qui sort en fait si l'intensité du courant qui rentrent n'est pas sensiblement la même que celle qui sort ça veut dire qu'il ya un défaut d'isolation et donc une fuite de courant quelque part mais je vais y revenir dans chaque maison il ya un pic est planté dans le sol qui servira de mise à la terre de tout ce qui est relié à ce circuit généralement les appareils qui ont des parties externes métalliques pour l'exemple j'ai représenté ici quatre types de charges une prise murale un sèche-linge une langue et un radiateur la borne terre de la prise le châssis en métal du sèche-linge et du radiateur ainsi que le culot de la lampe sont mises à la terre en étant tous reliés à la ligne qui est branché au piquet en tout cas dans toutes installations aux normes c'est comme ça donc quand tout va bien au niveau du circuit électrique se fit le ter ne sert pas puisque le courant circule bien partout entre phases et neutre mais imaginons le cas probables d'un défaut l'isolation au niveau du radiateur et consomme en temps normal 5 ampères et admettons que pour une raison x ou y sont électroniques subi un petit court circuit qui fait qu'une partie de l'intensité de ce courant traverse son châssis est que cette intensité soit de 60 millions pertes ce qui est un danger potentiel à 230 volts le fait que ce châssis soit justement reliée à la terre fait que ce courant de fuite va emprunter le fils de terre qui n'est donc pas son chemin habituel et comme le transformateur de quartier est lui aussi relié à la terre le courant va faire en sorte de retourner au transfo par le sol et c'est là qu'intervient le différentiel il va se rendre compte que l'intensité du courant en entrée n'est pas la même qu'en sortie puisque 60 millions père ont été déviés vers la terre donc pour lui il en manque c'est une situation anormale ces réactions va donc être de couper le circuit général le plus vite possible maintenant prenant ce même cas de figure sauf que par omission faute ou incompétence de l'installateur bon là c'est déjà quand même normalement un peu plus rares le châssis du radiateur n'est pas relié à la terre donc le courant de fuite ne peut pas rejoindre le sol si à ce moment là une personne pieds nus donc pas isolée du sol vient à toucher le radiateur parce qu'elle souhaite par exemple sentir sa température son corps va jouer le rôle du fils de terre et les 60 militaires vont la traversée en empruntant le chemin le plus court pour rejoindre le sol et sur son parcours il peut être amené à traverser le coeur est là il peut y avoir électrocution il faut quand même savoir quand une tension de 230 volts en courant de 75 millions père à 50 hertz qui traverse un coeur humain pendant une seconde peut provoquer une fibrillation ventriculaire létale tout dépend de sa condition générale ou de sa robustesse physique et là je n'ai voulu que les cas de figure où les personnes sont au sec elles n'ont pas les pieds dans l'eau où elles ne prennent pas leur bain dans de l'eau chaude savonneuse qui a pour effet secondaire de diminuer la résistance de l'eau est également la résistance de la peau petites expérimentations basique je vais vous montrer comment se comporte le courant dans un volume d'eau je commence déjà par mesurer la résistance de mon corps et j'obtiens environ 3,6 mégawatts ont maintenant la résistance de l'eau du robinet dans un petit récipient je précise aussi que c'est de l'eau à 40 degrés ça monte à environ 530 540 kg sommes pas besoin d'obtenir une mesure plus précise maintenant si j'alimente directement une diode rouge en 5 volts à laquelle j'ai souder une résistance pour limiter le courant elle s'illumine avec sa brillance maximum mais par contre à travers ma peau il se passe rien même à quelques centimètres du film là je suis sur le fil et là je suis à 5 mm maintenant je refais la même chose mais à travers l'eau et vous voyez que la led s'illumine à peine et peu importe la distance entre les fils ici les deux fils se touchent dans l'eau et elle est bien illuminé mais à partir du moment où je les éloigne elle perd de son intensité mais il ya quand même du courant qui passe entre eux et pourtant la tension n'est que de 5 volts et j'ai limité le courant à 20 millions père je vais maintenant ajouter dans ce petit volume d'eau du gel douche qui devrait avoir pour effet de diminuer davantage la résistance je touche un peu pour qu'il soit mieux répartie et je peux recommencer la même manipulation alors ça ne se voit sans doute pas très bien à travers la caméra mais la led est légèrement plus brillante que précédemment quand il n'y avait pas encore de savon c'est parce que la résistance de l'eau a baissé donc le courant circule un peu mieux on peut d'ailleurs le vérifier en mesurant un nouveau cette résistance vous allez constater qu'elles ne restent pas stable elle va chuter pendant plusieurs secondes je rappelle qu'on avait environ 540 kg hommes avant de mettre le savons et là on finit à environ 400 kilos à perdre maintenant dans le cas de figure d'une personne qui est dans son bain et qui a la très mauvaise idée de vouloir utiliser un appareil électrique branché à une prise murale ça me fera aussi une très bonne transition pour parler des chargeurs de smartphones déjà il faut savoir que la proximité de l'électricité dans un espace autour de la baignoire est désormais très réglementée et qu'aucune prise murale ne peut être installé dans aucun des volumes des grilles dans cette illustration sa sous-entendant que pour utiliser un appareil électrique depuis sa baignoire dans une salle de bains aux normes il faut soit que le fil soit relativement long soit se servir d'une rallonge la surface du récipient qui constitue la baignoire généralement un émail ou en céramique n'est pas conducteur donc en cas de présence de courant unidirectionnelle dans l'eau de la baignoire il n'a aucun moyen de rejoindre la terre à moins que le clapet par lequel on évacue l'eau soit en métal et que les tuyaux en dessous soit en cuivre et mise à la terre voici une illustration obtenues à partir d'un rapide montage de clip art dans le dessin original la jeune fille tient un pommeau de douche c'est moi qui devais modifier en le remplaçant par un smartphone pour illustrer l'explication que je vais donner on considère que le chargeur ici est bien branché dans la prise murale et que du courant avec une tension de 230 volts circule donc le rouge représentant la phase et le bleu le neutre en théorie ce chargeur fourni aux smartphones du 5 volts en courant continu pour 1 ou 2 ans perd comme je vais vous montrer dans la seconde partie de cet épisode certains chargeurs ne sont pas exempt de problèmes isolation galvanique entre le primaire et le secondaire de leur circuit et quand c'est le cas on peut potentiellement retrouver une partie du cours en deux phases à une tension et déterminés dans le châssis du smartphone qui est aussi relié à la masse je vais vous montrer dans un instant vous allez vite comprendre maintenant imaginons la scène suivante la jeune fille rentre dans son bain et prendre son téléphone branché au chargeur il faut garder à l'esprit qu'à partir du moment où elle le prend en main les parties métalliques du châssis sont en contact avec sa peau au début rien à signaler mais la salle de bain est un environnement humide et de plus même si sa main et hors de l'eau elle sut midi fit progressivement à cause des échanges thermiques et de la vapeur d'eau ambiante et tout ça ne favorise pas l'isolation galvanique du chargeur peut être déjà pas très fiable à la base ou tout simplement usé une fuite résiduelle de courant se produit alors dans le chargeur et remonte jusqu'au niveau du châssis du smartphone au mieux ce courant va avoir besoin de rejoindre la terre il va donc circuler le long de son bras puis dans le reste de son corps je rappelle le connaître vivant immergé dans l'eau voit sa résistance au courant fortement diminué à partir de là plusieurs hypothèses sont possibles mais la plupart ne finisse pas très bien si ce courant est loin d'être négligeable à la limite si le téléphone lui échappe des mains et qui tombent dans l'eau sans la toucher et que la baignoire et par chance relié à la terre le court en se frayant un chemin à travers l'eau pour rejoindre les parties métalliques relié à la terre une sensation de picotement désagréable sera ressentie dans les parties immergées de son corps jusqu'à ce que le différentiel interviennent et coupe le courant mais dans ce cas de figure la personne aura eu beaucoup de chance et d'ailleurs je tiens à préciser que tout ça ce sont des hypothèses il peut en effet se produire ce genre de choses mais il peut aussi pour la même situation se produire encore autre chose je referme cette première partie on va pouvoir passer à la seconde dans laquelle je vais me focaliser sur les chargeurs de smartphones pour les analyser faire des mesures est aussi vous montrer la différence de qualité de conception de l'électronique entre un bon charger et en moins bon charger vous connaissez sans doute cet outil c'est un détecteur de tension sans contact qui fonctionne avec un transistor à effet de champ par efi capacitif et qui ne réagit qu'aux tensions internes hâtives il donne une indication sur la présence d'une tension alternative au niveau de sa pointe par contre il ne réagit pas à une tension continue donc si j'approche la pointe de la phase d'une prise de courant par exemple sa lampe c'est clair et si je la pose sur le smartphone non branché il ne se passe rien maintenant regardez je le garde sur le smartphone et je branche le chargeur qui est relié aux smartphones et étrangement il détecte la présence d'une tension alternative au niveau du smartphone si vous avez cet outil je vous invite à faire cette petite expérience et quand je débranche le chargeur du smartphone il ne détecte plus cette tension alternative donc maintenant on va tâcher de déterminer la nature de cette pension j'ai aligné ici huit chargeurs que j'ai pu trouver autour de moi les trois premiers n'ont pas de marque particulière le quatrième est un gie omis le cinquième est un apple l'ipad ensuite en a 200 langues et pour finir un chargeur lenovo d'une tablette android pour le test je vais utiliser cette abordable samsung galaxy j 7 alors le but de la manoeuvre est de mesurer la présence d'une éventuelle tensions résiduelles entre la masse du smartphone et la terre dont pour ça je vais utiliser ce multi m et je verdier ce connecteur à damas tandis que le second est branché à la terre ça aussi c'est une expérience que vous pourrez reproduire avec n'importe quel multimed capable de mesurer une tension à courant alternatif alors je vais par exemple utiliser la partie métallique de la carte sim pour me relier à la masse du téléphone donc c'est là que jacques rip le connecteur jeu plug ensuite le téléphone et pour mesurer la tension en sortie des chargeurs ainsi que le courant fourni je vais utiliser ce petit multimètre usb qui sera donc systématiquement branché au port usb en sortie des chargeurs et bien entendu la valeur de la tension alternative mesure et s'affichera sur le multimètre de table et le reste sur le multimètre usb on commence par le chargeur shiomi l'attention mesurer entre masse et terre et de 6,2 volts alternatifs et le chargeur fourni un point 16 ampères pour 5,1 volts donc tout va bien pour le premier chargeur samsung va nous donne un 13 vols de tension alternative et 5,08 volts en sortie pour en courant de 1,13 ampère bon canadien pour le second charger samsung 3,96 vol du temps sur internet ihv 5,17 volts en sortie de chargeurs pour 1,22 en perd donc rien à redire non plus pour les nouveaux on à 9,90 volts tension alternative 5033 volts en sortie pour un courant de 1,37 en père non plutôt solide un premier chargeur chinois sans marque nous montre une bonne isolation puisque la tension alternative est inférieur à 1 volt ensuite en à 4,95 volcan sortie pour 0.93 en perd ça c'est un petit peu faibli sont par contre en revanche question isolation on attendait mieux de la part d'un chargeur apple avec 31,2 void alternatif et en sortit fait le job 5 volts 1 ampère ce conte chercheurs chinois et là par contre il ya de quoi se poser des questions on est à plus de 67 volts alternatif entre master c'est pas terrible du tout pour le reste il fait le job aussi 5 volts pour un an père l'a enfin troisième charger sans marque là tout va bien rien à signaler et j'ai retrouvé dans un métier war sept autres chargeurs démarquer chinois que je vais m'empresser de tester et on atteint quand même une tension alternative de plus de quarante six volts et pour ce qui est de la sortie c'est correct 5,09 vol pour 1,1 en père et pour en terminer avec ces mesures de charger j'ai voulu faire un dernier test avec un clone chinois pour ipad celui ci est un ancien ipad 3 hélas j'obtiens quand même une tension alternative résiduelles qui approche les 70 volt c'est pas rien et d'ailleurs une fois qu'il est connecté on a une étrange sensation légèrement électrifiante quand on touche la surface du châssis imaginez ce que ça peut donner s'ils vous glisse des mains et qu'il tombe dans l'eau alors que vous prenez votre bain et pour info voilà à quoi ressemble ce clown des deux marques mov'it donc éviter de vous en procurer je ne le sens pas des plus sûrs en terme d'isolation électrique maintenant je vous propose qu'on jette un coup d'oeil à l'électronique de celui sur lequel on a mesuré 67 vols pour voir si quelque chose de particulier attire mon attention sur la circuiterie bon évidemment il est complètement à celle est donc je vais pas y aller par quatre chemins bon la face avant ne respire pas la grosse qualité en termes de composants espérons que ce soit mieux à l'arrière oui bon je passe au microscope pour inspecter ça plus en détail le nôtre et la phase arrive donc par ici on a là un fusible de protection un condensateur de filtrage un second ici qui fait office de réservoir d'énergie à cet emplacement était prévue une inductance de filtrage mais elle n'a pas été mise on en a une là et ceux ci le transformateur principal qui semble assez bien dimensionné alors en termes de configuration du dispositif tout cette portion que je vous pointe la représente le primaire de l'alimentation il s'agit bien sûr d'une alimentation à découpage et donc isolation galvanique est assurée par le transformateur de l'autre côté on a 100 % de composants montés en surface et je constate qu'ils ont pris la peine de découper la platine et d'y insérer un isolant pour renforcer la séparation entre le primaire et le secondaire ici on est sous le transfo et vous pouvez constater la séparation entre ces deux côtés par contre il n'ya pas d'octo coupleurs dans cette alim et ça expliquerait peut-être c'est important de tension alternative résiduelles ceci est le pont d'yeu de primaires pour le redressage et ce circuit intégré le contrôleur pwm qui contient aussi le transistors de puissance pour le découpage et le circuit de correction du facteur de puissance et ce second circuit en boîtier sop 8,7 en redresseur synchrone pour le secondaire alors ce que je note c'est que bon ok j'ai déjà vu beaucoup moins bon comme architecture par contre absolument tous les composants sont de fabrication chinoise pour diminuer les coûts au maximum et pour terminer cette seconde partie j'ai ici le cas de figure d'un chargeur apple fournit avec un ipad pro 2 qui a littéralement cramer de l'intérieur au bout d'à peine quelques mois d'utilisation j'avais déjà mis de côté pour l'analyser alors je me suis dit que c'était l'occasion de le faire pour vous montrer que même les grands constructeurs ne sont pas infaillibles et comme lui aussi essayé de partout bah je vais l'ouvrir de la même façon et dès l'ouverture on voit tout de suite le composant fautif c'est ce qu'ont à 7h électrochimique qui joue le rôle de filtrage dans le secondaire qui a éclaté pour une raison indéterminée vous remarquerez qu'il était rentré au niveau de sa partie supérieure c'est qu'on en cette heure là sont d'ailleurs conçu pour expulser les orgas en cas de problème électrique on va regarder le reste des circuits au microscope pour une petite inspection rapide le secteur arrive donc par ici et je m'aperçois qu'il n'y a que deux condensateur de filtrage à l'entrée y est c'est tout donc déjà en terme de nettoyage des interférences et des parasites c'est très limité on a ensuite le classique pompe diodes et c2 condensateurs céramique sont des condensateurs de découplage pour le circuit intégré qui est de l'autre côté et qui est un contrôleur des cas 112 de conception chinoise en charge du découpage et de la gestion du transformateur donc beaucoup de choses reposent sur lui le transformateur principal et de construction assez classique qui se retrouve dans beaucoup d'alimentation similaire délivrant un an père le courant entre à droite par l'enrôlement primaire le secondaire est à gauche et comme on le voit par en dessous la séparation au niveau des pistes représentées isolation galvanique dans le transformateur la platine a aussi été découpé ici devant le connecteur usb au niveau du secondaire on trouve ici un auto coupleurs qui sert à réguler la tension en reprenant la tension secondaire pour commander la tension primaire le composant bleuets temps condensateurs céramique et celui ci le condensateur de filtrage qui a explosé [Musique] ça c'est une diode de puissance pour le redressement du secondaire il y en a une autre en dessous en cms et en sortie on a le connecteur usb en tout cas ce qui est sûr c'est que je suis loin d'être impressionné par cette alim qui n'est manifestement pas fabriqués par apple mais qui pourtant a un vrai tarifs apple c'est à dire deux fois plus cher que les autres voilà je pense que vous pouvez vous même en tirer les conclusions qui s'imposent aucun chargeur ne peut être considéré comme sûr à 100% il y en a qui sont meilleurs que d'autres certainement qu'une électronique très bien conçu qui les rend plutôt robustes au courant un parfait et d'autres qui n'ont pas du tout larchitecture pour ça ce qui les rend potentiellement reut dans certaines situations en général il ya de fortes probabilités pour qu'un produit très peu cher soit potentiellement moins fiable qu'un autre plus généreux mais ça n'est pas non plus une règle d'absolue il m'est arrivé de voir des appareils pas très cher et nuc ont su que leur équivalent d'un autre fabricant très connu mais bon dans tous les cas qu'ils soient de qualité ou pas la règle est très simple ne jamais utiliser d'appareils électriques branchés au secteur quand on est dans son bain juste mais jamais comme ça vous éliminer définitivement le risque voilà j'espère que cette vidéo vous aura été dans la compréhension du problème et vous permettra de prendre conscience des risques qui existent dans l' usage de ces chargeurs ou de ce type d'alimentation parce que oui ça n'est pas valable qu'avec ces chargeurs de smartphones c'est aussi valable avec toutes les alimentations de ce type à la prochaine [Musique] [Musique]