Alimentation par VIN

Salut à tous.

En alimentant une NANO (régulateur LM1117) par la broche VIN et une tension de 7.5V, je m'aperçois qu'en tirant 500mA par la broche 5V, je récupère péniblement 3V.

Par contre si j'alimente en 6.3V par VIN, j'ai bien 4.9V.

Comme le LM1117 supporte 800mA, je me dis : what's up doc ?

En regardant de plus près la datasheet du régulateur :

La dissipation du LM1117 est assurée par une piste sous la carte. Cette piste fait à vue de nez environ 0.3 inch carré de surface. Étant donné la surface de la piste, la puissance maximale à ne pas dépasser pour le LM1117 en boîtier SOT-223 est de 1W.

Or avec 2.5V de différence de tension entre VIN et 5V, et 500mA de courant, je dépasse ce petit watt.
Il faut se limiter à une différence de 1.3V (la tension de drop-out du LM1117) + éventuellement un petit chouïa.

La limitation est immédiate, aussitôt que l'alimentation est sur ON.
Ce n'est certainement pas une protection thermique, c'est forcément une limitation élaborée par calcul.
J'ai déjà vu ça sur un LT3081.
Par contre le régulateur ne sait pas calculer la surface de la piste de dissipation

Il circule des affirmations fausses :

• courant disponible sur le 5V = 800mA max ? oui mais pas avec 7V d'alimentation ou plus
• alimentation par VIN = 5V + 2V = 7V ? non, on peut descendre à 6.3V

Mais qui va acheter une ALIM de 6.3V ? et où ?

Conclusion : Quand on pense utiliser une alimentation de 7.5V et que l'on a besoin de plus de 400mA, autant alimenter tout le monde par le 5V :

Le module sur le schéma est relié à la NANO par 4 fils, c'est juste un exemple.
Je sais bien que les WS2812 se pilotent avec un seul. Les 3 autres fils c'est pour le "etc".

Le LM1117 supporte jusqu'à 15V.
On peut toujours alimenter en 12V par VIN si on a besoin de 12V par ailleurs :

@+

Bonjour hbachetti

Merci ! C'est important pour attirer l'attention sur l'activation de la protection thermique.
(thème souvent abordé par 68tjs sur ce forum)

Pur illustrer voici une simulation thermique pour un boitier SOT223 pour diverses surfaces de cuivre destiéne sà évacuer la chaleur. Sur l'image de droite la température interne est 80°C au dessus de la température ambiante dès que 0,5W sont dissipés
(source : document Infineon)

SOT223.jpg1033×351 78.2 KB

Pour la protection thermique je reste personnellement sur l'idée qu'elle basée sur une mesure de t° à proximité du transistor NPN 'de puissance' intégré au régulateur.

Le LM1117 reprend en gros la méthode utilisée sur les LM309 LM7805, LM117... un petit NPN monté en diode (son Vbe chute de 2 mV/°C) + un comparateur simple -> blocage du transistor NPN de puissance. Si le capteur est positionné dans la puce près de source de chaleur la réaction peut être très rapide

i le capteur est positionné dans la puce près de source de chaleur la réaction peut être très rapide

Effectivement, c'est très rapide

@+

-juste assez rapide pour protéger réellement le silicium de la puce ,
-d'autant plus rapide à entrer en action que la forte résistance thermique jonction/air est élevée

Et un petit complément pour évaluer la résistance thermique pour un CMS.

Principe de l'évacuation thermique dans un CMS :
a) la dissipation dans l'air est quasi inexistante du fait des surfaces extrêmement réduites. La pose de radiateur est anecdotique.
b) la dissipation thermique se fait majoritairement par les pattes du boîtier et dans les plages de cuivre du circuit imprimé.

Avec les CMS de puissance la thermique se gère au niveau des surfaces de cuivre du circuit imprimé.
La surface de dissipation joue mais aussi l'épaisseur des pistes.
Dans les circuits imprimés pas chers l'épaisseur des pistes n'est que de 35 µm. Pour passer à 70 µm il faut "recharger" les pistes en cuivre et cette opération fait bondir le prix du circuit imprimé.

Pour finir en pj un document ST pour évaluer les résistances thermiques des implantations.

Rth_cms_pcb.pdf (777 KB)

Un petit tuto, car les demandes concernant l'alimentation d'un ARDUINO par VIN ou VCC demeurent nombreuses :

Afin de ne pas répéter les mêmes histoires à perpétuité :

ARDUINO : l'alimentation (VCC, VIN, etc.)

Cordialement
Henri