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International => Français => Topic started by: alb12 on Nov 13, 2019, 09:14 pm

Title: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 13, 2019, 09:14 pm
Bonjour à tous,

J'ai une question concernant le cumul de condensateur sur un circuit, y a t'il un risque pour les composants ?

J'ai actuellement un module NRF24L01 sur lequel il est conseillé de mettre un condensateur de 4.3µf entre les bornes VCC (sorti du regulateur VouT)  et GND .
Pour alimenter le NRF24L01 j'utilise un régulateur de tension LDL1117S30R sur lequel il est conseillé de mettre une condensateur de 4.7µf entre les bornes GND et VouT.

Je me demande donc s'il est necessaire ou obligatoire de mettre ces deux  condensateur ou si un seul suffit.

(https://forum.arduino.cc/index.php?action=dlattach;topic=647913.0;attach=332893)
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: -Standby on Nov 13, 2019, 09:31 pm
Bonsoir,  

Ce que dit la datasheet du NRF24L01 :

(https://i.imgur.com/sa63ytl.png)


Donc la réponse est oui.

Quote
Je me demande donc s'il est nécessaire ou obligatoire de mettre ces deux  condensateur ou si un seul suffit.
Le but de ces condensateurs est de filtrer les imperfections d'une alimentation ou d'un signal.

Il est recommandé de les placés à coté de chaque broche d'alimentation d'un circuit intégré.
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 13, 2019, 10:37 pm
Je pensais que la capacité de ces condensateur cumulé pourraient abîmé le module NRF ...

Par exemple avec un ILS si l'on met un condensateur de trop grande capacité, cela abîme voir rend obsolete le contact aux bornes de l'ILS

Dans mon cas les condensateurs du nrf24l01 et du régulateur de tension son en parallèle ce qui fait une capacité de 9,4 µf
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: elektrax on Nov 13, 2019, 10:52 pm
un ils n'est pas branché entre le + et - d'une alim, l'utilisation est completement différente

il doit y avoir de nombreuses capacités de découplages (cms) sur le module
il est plus important de mettre un condo aux bornes d'alim du module qu'au régulateur qui se se trouve "loin" en amont, les 2 ne font pas de mal
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: hbachetti on Nov 13, 2019, 11:01 pm
Les deux condensateurs ne sont pas tout à fait en parallèle. Il y a forcément une longueur de piste ou un fil entre les deux, donc une mini-résistance.

Le condensateur sur la sortie du régulateur est indispensable à la stabilité de celui-ci. La valeur est préconisée dans la datasheet du régulateur. Il doit être placé au plus près des broches sortie et GND
La datasheet du LM1117 (https://www.mouser.com/datasheet/2/282/lm1117-n-7107.pdf) préconise 10µF, de préférence tantale.

Le condensateur à l'entrée du régulateur est en général optionnel. Si les fils entre l'alimentation et le régulateur sont courts (< 10cm), il est inutile.

Le condensateur de découplage du NRF24L01 doit être placé au plus près des broches 3.3V et GND.
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: bricofoy on Nov 13, 2019, 11:34 pm
dans le cas d'un condensateur aux bornes d'un contact (comme un ils) il est là pour éviter les "rebonds" du contact, il se charge quand le contact est ouvert et en revanche lors de la fermeture du contact, celui-ci le met en court-circuit et le décharge. Si la capacité est importante, il y aura une quantité d'énergie à dissiper brutalement qui peut en effet être fatale aux contacts de l'interrupteur.

L'utilisation sur une alimentation est totalement différente, là le but recherché est de suppléer à l'alimentation lors des appels de courants important pour éviter que la tension ne chute. Dans cette configuration, on pourrait presque dire que plus la capacité est importante mieux cela fonctionne
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: al1fch on Nov 13, 2019, 11:44 pm
+1
 .....et plus le 'réservoir' est près du 'consommateur' , mieux ça fonctionne !!
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: 68tjs on Nov 13, 2019, 11:46 pm
Attention certains régulateurs exigent d'être découplés au raz de la sortie sinon ils peuvent entrer en oscillation.

Un condensateur peut avoir deux rôles :
1) Servir de réservoir à électrons pour palier aux brusques appels de courant.
2) Filtrer l'alimentation

1) Réservoir:
Quand un régulateur ou un convertisseur subit un brusque appel de courant sa tension de sortie va commencer par baisser (sous le choc) puis comme ce sont des asservissements la tension va retrouver sa valeur de consigne.
Le condensateur dont la tension ne peut pas changer instantanément va se décharger dans la charge, il permet d'amoindrir la perturbation.

2) Qu'est-ce qu'une alimentation parfaite ?
C'est une source de tension dont la résistance interne est nulle.
J'appelle un signal "non continu" une sortie numérique qui peut prendre les états haut (5V) et bas (0V) a des rythmes variables. Ces signaux sont constitués par un très grand nombre de sinusoïdes (--> les curieux peuvent aller voir les séries de Fourier, les autres me croient sur parole).
Notion un peu délicate au premier abord :
a) définition : point chaud = Vcc; point froid = masse = 0V).
b) Du point de vue des signaux "non continus" le point chaud de la source de courant est équivalent au point froid.
Dit autrement : pour des signaux analogiques ou numérique le 5V est équivalent à la masse parce que l'alimentation est parfaite.

Cela veut dire que la source d'alimentation que l'on fourni à un composant électronique doit être équivalente à une source de tension parfaite.
Et pour cela on place un condensateur sur la source de tension à améliorer, ce condensateur va court-circuiter les fréquences alternatives et donc améliorer fortement la "perfectitude"  de la source de tension.

C'est pour cela que l'on place le condensateur le plus près possible du composant électronique et c'est pour cela que souvent on place autant de condensateurs que de composants électroniques.

Si on veut faire les choses bien on place deux condensateurs en parallèle.
En effet les condensateurs de fortes valeurs sont volumineux et utilisent des composés électrolytiques dont efficacité diminue quand la fréquence augmente.
On place assez couramment un condensateur de 10 ou 47µF en parallèle avec "un petit" condensateur de technologie céramique de 100 nF.
La technologie céramique est très bonne pour les fréquences élevées et la valeur de 100 nF est très courante donc peu chère.

Et comme l'a dit hbachetti ( qui m'a grillé sur ce post :smiley-mr-green: ) la technologie tantale est bien supérieure aux condensateurs alu que l'on trouve couramment, cerise sur le gâteau : volume plus faible à capacité égale et à peine plus chère.
Dans bien des cas elle permet de se dispenser d'ajouter le condensateur céramique, ce n'est pas une histoire de prix c'est du confort de câblage.


Nota (pour les curieux) :
Monsieur Fourier avec sa théorie des séries de Fourrier a montré qu'un signal horloge carré est en fait constitué d'une infinité de fréquences sinusoïde harmonique.
Bien évidement plus le rang des harmoniques augmente plus leur amplitude diminue et à partir d'un certain rang (dépendant de la nature du signal) elles sont négligées.
Exemple : un signal horloge carré à 1MHz est "à peu près" carré s'il est composé des fréquences 1Mhz, 2 Mhz, 3 MHz,...........jusqu'à 10 MHz.
 
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 14, 2019, 08:38 am
Bonjour à tous,

tout d'abord merci beaucoup pour toutes ces explications !!
Je comprend donc l'utilité de ces condensateurs " filtre ".

Voici le placement des deux condensateurs sur mon pcb:
(https://forum.arduino.cc/index.php?action=dlattach;topic=647913.0;attach=332943)

(https://forum.arduino.cc/index.php?action=dlattach;topic=647913.0;attach=332953)

(https://forum.arduino.cc/index.php?action=dlattach;topic=647913.0;attach=332945)
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: hbachetti on Nov 14, 2019, 10:15 am

Quote
Je pensais que la capacité de ces condensateur cumulé pourraient abîmé le module NRF ...
Le seul effet d'une capacité doublée sur la sortie du régulateur est d'augmenter le temps de charge du condensateur. Comme le LDL1117 est limité à 1.2A, pendant un très court instant il va plafonner.
Aucun risque pour le NRF24L01.

Au vu de la photo il est clair qu'avec aussi peu de distance on peut douter de l'utilité de deux condensateurs.
Je suppose que la sérigraphie est erronée : C5 = 1µF ?

Tout dépend du type des condensateurs utilisés. Les deux semblent différents.
Peux-tu préciser ?
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 14, 2019, 10:20 am
En effet la sérigraphie C5 est erronée , j'ai du changer de régulateur toujours dans la gamme "1117" et toujours de 5V à 3V.

sur le nouveau model il est conseillé de mettre un 4.7µf alors que pour le précédent c'était un 1µf voilà la raison de la sérigraphie.


Voici la datasheet du condensateur 4.7µf
https://www.mouser.fr/datasheet/2/212/KEM_C1023_X7R_AUTO_SMD-1093309.pdf (https://www.mouser.fr/datasheet/2/212/KEM_C1023_X7R_AUTO_SMD-1093309.pdf)

Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: hbachetti on Nov 14, 2019, 11:33 am
MLCC donc.
Tu veux dire que les deux condensateurs sont identiques ?
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 14, 2019, 11:36 am
Oui tout à fait, condensateur identique ( deux 4.7µf pour ce nouveau régulateur )
Pour l'ancien régulateur c'était un 4.7µf et un 1µf de référence identique
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: hbachetti on Nov 14, 2019, 01:50 pm
Je comprends bien, mais du même type ?
Vu la couleur différente ...
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 14, 2019, 02:08 pm
Sur la photo c'est un 4.7µf et un 1µf de même type.
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: hbachetti on Nov 14, 2019, 04:04 pm
Deux condensateur de même type en // : inutile.
S'il s'agissait d'un électrochimique + polyester ou céramique de petite valeur, je comprendrais (voir les commentaires de 68tjs au #7).

A mon avis un seul 4.7µF suffirait, étant donné les distances qui les séparent.
Rien ne t'empêche d'essayer.
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: 68tjs on Nov 14, 2019, 05:28 pm
Qu'est-ce qui te gène pour le choix : la valeur en µF ou la tension de service qui a une incidence directe sur la taille du boîtier ?
Et d'ailleurs quelle tension de service as tu pris pour les condensateurs chimique ?
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 14, 2019, 10:41 pm
Je n'ai que des condensateur ceramique, tension 25VDC pour le 4.7µf et 50VDC pour le 1µf
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: Artouste on Nov 14, 2019, 10:54 pm
Je n'ai que des condensateur ceramique, tension 25VDC pour le 4.7µf et 50VDC pour le 1µf
Bonsoir
 Dans la mesure où ils ne sont implantés que sur des lignes 3.3V 5V , la tenue en tension est donc bien large :smiley-mr-green:
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: alb12 on Nov 14, 2019, 11:21 pm
Bonsoir
 Dans la mesure où ils ne sont implantés que sur des lignes 3.3V 5V , la tenue en tension est donc bien large :smiley-mr-green:
Trop large ?
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: Artouste on Nov 14, 2019, 11:40 pm
Trop large ?
:smiley-mr-green:

Si cela tient dans ton "boitier/montage" = dimensions physique du condensateur

alors tout va bien    ;D



Cette notion de tension de service  est un paramètre qui pour là un condensateur,   répond parfaitement à la citation d'Aristote : "qui peut le plus, peut le moins"  8)
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: 68tjs on Nov 15, 2019, 09:12 am
Non ce n'est pas trop large, c'est juste qu'il est possible, mais pas obligatoire cela dépend des technologies, que le boîtier soit inutilement gros.

Ce qui fait la taille d'un boîtier c'est, à autres paramètres identiques  :
1) la technologie,  un électrolytique prendra plus de place qu'un tantale
2) la tension max de service, plus elle est élevée plus le boîtier est gros (*)
3) la valeur en farads

(*) Il faut considérer un condensateur comme un mille feuilles. Les feuilles sont séparées par une substance à forte perméabilité permittivité Plus les feuilles sont rapprochées plus la capacité est élevée mais plus il peut se produire des arcs électriques. Comme d'habitude les dimensions sont le résultat d'un compromis valeur en farad / tension max de service.
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: hbachetti on Nov 15, 2019, 10:38 am
Quote from: alb12
Trop large ?
Il n'y a pas de limite haute pour la tension de service d'un condensateur MLCC.
Avoir du 25V en stock permet de couvrir pas mal de cas.

Quote from: Artouste
Cette notion de tension de service  est un paramètre qui pour là un condensateur,   répond parfaitement à la citation d'Aristote : "qui peut le plus, peut le moins"  8)
Pas tout à fait. Il est déconseillé de choisir une tension de service beaucoup trop élevée pour un électrochimique (c'est le seul cas à ma connaissance). Son diélectrique se dégrade s'il reste non utilisé ou largement sous-volté un certain temps.
Title: Re: Cumul de condensateur ?
Post by: pomme-poire on Nov 15, 2019, 05:02 pm
Pas tout à fait. Il est déconseillé de choisir une tension de service beaucoup trop élevée pour un électrochimique (c'est le seul cas à ma connaissance). Son diélectrique se dégrade s'il reste non utilisé ou largement sous-volté un certain temps.

le nombre de chimiques "sous calibré" que j'ai vu revenir en SAV juste quand la garantie était passée....à croire que....non non
ha si on pouvait se passer de ces saletés là ! même si on prends des 105°