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Topic: Question avant de mettre sous tension (Read 446 times) previous topic - next topic

vince2corte

Sep 08, 2019, 05:41 pm Last Edit: Sep 09, 2019, 12:11 am by vince2corte
Bonjour à tous,

Je suis très débutant en électronique, mais on m'a offert un Kit Arduino et le piège s'est refermé.
Bref, en me documentant, j'ai vu que l'Arduino ne pouvait pas fournir plus de 1 A (UNO alimentation par fiche DC) ou 500 mA (UNO USB et NANO) ce qui est un peu limite pour certains composants. Et comme je ne voulais pas que les montage soient alimentés avec deux sources DC, j'ai imaginé cette petite alimentation en utilisant un step-down avec un composant LM7805 et une alim DC 9V (voir fichier joint).

Ma question (de débutant, soyez indulgents) est la suivante : il y a deux condensateurs pour stabiliser l'alimentation (100 nF et 330NF, source datasheet du composant). Dans le schéma que j'ai réalisé, au moment de l'arrêt du système, le pin Vin est mis à la masse, C1 est mis en court circuit et C2 doit se décharger quelque part. Est-ce que ça peut poser un problème genre un retour vers une pin en Output à LOW ?

Même question pour l'allumage : C1 est directement branché sur l'alim. Ça ne peut pas provoquer une demande trop importante sur le chargeur 9V ?

Si le schéma est correct et que vous voulez vous faire un circuit à plugger sur un UNO, je peux poster le fichier Fritzing avec le circuit imprimé déjà fait (et correct j'espère). Si tout va bien, je ferai rapidement la version NANO, à qui est réellement destiné ce montage.

Merci d'avance pour vos réponses.

al1fch

#1
Sep 08, 2019, 06:55 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 07:35 pm by al1fch
Bonsoir

Pas d'inquiétudes à avoir les effets de  C1 et C2 sur l'alimentation ou la carte Arduino

C1 a une faible valeur, il est en parallèle avec un probable condensateur de 1000µF (ou plus) situé à l'intérieur de l'alimentation 9V.   Sa charge sera quasi imperceptible au niveau de l'alimentation 9V

C2 (faible valeur lui aussi) se déchargera dans les divers composants de la carte Arduino reliés au +5V. La décharge de C2 donnera un décroissance rapide de la tension Vcc.

Je n'ai pas regardé l'implantation proposée

Remarque : si cette alimentaion  doit fournir jusqu'à 1A il faudra évaluer la dissipation thermique dans le 7805 et doter probablement ce régulateur d'un refroidisseur pour éviter que la puce atteigne la température maximale et cesse de fonctionner (mise en sécurité thermique).

Entrée 9V, sortie 5V  -> tension Entree-Sortie = 4V
Avec un courant de 1A la puissance à dissiper est de 4W,
c'est trop pour un 7805 en boitier TO220 nu.
La température à l'intérieur( 4* 65°C/W= 260°C + 25°C ) excédant le maximum  (125°C) , le régulateur se mettra en protection thermique et ne donnera plus 5V en sortie
Un refroidisseur correctement dimensionné permet de maintenir la température interne du 7805 en deça du seuil de 125°C.

Cette problématique est incontournable avec les régulateurs de tensions linéaires.
Un véritable 'step down' (régulateur de tension à découpage abaisseur) serait préférable et élimerait ce gaspillage d'énergie thermique.

kamill

#2
Sep 08, 2019, 07:35 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 07:49 pm by kamill
Bonjour,

Comme le dit al1fch, les condensateurs sont de faible valeur et ne posent pas de problème.
Par contre, ça parait quand même un peu luxueux de faire un shield plugable sur un uno simplement pour faire une alimentation 5V.
De plus utiliser un régulateur linéaire n'est peut être pas la meilleure solution. Il existe des stepdown tout faits qui font le boulot.

Autre remarque
Bref, en me documentant, j'ai vu que l'Arduino ne pouvait pas fournir plus de 1 A (UNO alimentation par fiche DC)
Le régulateur sur la carte uno peut dissiper environ 1W.
Comme P=UI -> I=P/U, U étant la tension aux bornes du régulateur, celui ci ne peut fournir que 1/(9-5)=250mA maximum en étant alimenté en 9V.

al1fch

#3
Sep 08, 2019, 07:46 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 07:52 pm by al1fch
Les régulateurs linéaires de la famille 78xx ou analogues vont bientôt avoir un demi siècle d'existence..... des solutions techniques plus efficaces et performantes ont vu le jour depuis....

vince2corte

Merci beaucoup pour la réponse. Ça me rassure. Chez moi, je ne peux que commander des composants en VPC, donc il y a un très long délai à chaque fois que je fais une bêtise ;)...

Pour ce qui est de la température, j'ai effectivement commandé des radiateurs adéquats à fixer sur les TO-220 (c'est pour ça que le LM7805 est seul tout au bout de la carte, avec rien a coté ni dessous). J'espère que ça suffira. De toute façon ce montage n'est pas fait pour supporter plus de 1.5 A : 1 A pour le 5V et 0.5 A en 9V pour la carte Arduino et ses diverses sorties A et D.

Comme je suis preneur de toute information, auriez-vous une référence à m'indiquer pour un véritable 'step down' sans perte thermique, mais qui fonctionne également avec une très faible intensité et jusqu'à 3 A ? J'ai cherché avant de choisir le 7805, mais je n'ai rien trouvé de satisfaisant.

Merci encore pour toutes les explications, c'est très pédagogique et formateur.

PS : je vais abuser un peu. Pour être complet, j'aurais voulu mettre une sortie à 3.3 V également. Pour ça, j'avais vu le LM7833. Mais il est quasi introuvable. Savez-vous s'il a été remplacé, et par quoi?

vince2corte

Les régulateurs linéaires de la famille 78xx ou analogues vont bientôt avoir un demi siècle d'existence..... des solutions techniques plus efficaces et performantes ont vu le jour depuis....
Merci pour le conseil. Quand j'ai cherché ce genre de chose je suis tombé sur des petite choses pas très satisfaisantes. J'ai commandé deux trucs chinois pour voir :
https://www.amazon.fr/gp/product/B07RMV7HPF
https://www.amazon.fr/gp/product/B07DK64L2J
Sur le coup j'ai eu envie de les tester. Si vous avez d'autres références, je prends avec joie !
Merci encore.

al1fch

#6
Sep 08, 2019, 08:07 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 08:12 pm by al1fch
Quote
PS : je vais abuser un peu. Pour être complet, j'aurais voulu mettre une sortie à 3.3 V également. Pour ça, j'avais vu le LM7833. Mais il est quasi introuvable. Savez-vous s'il a été remplacé, et par quoi?
en restant dans le vieux régulateurs linéaires style 78xx on trouve les LM1117 3.3   ou   LD1117 3.3  en boitier TO200  (variante de LM317 mais non ajustable et reglé sur 3,3V)

Pololu produit une série de régulateurs à découpage abaisseurs de bonne qualité
https://www.pololu.com/category/131/step-down-voltage-regulators

kamill

#7
Sep 08, 2019, 08:14 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 08:37 pm by kamill
Si tu cherches un régulateur 3.3v, je te conseille le blog de hbachetti

vince2corte

#8
Sep 08, 2019, 08:19 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 11:52 pm by vince2corte
Merci pour l'intérêt que vous portez à ma petite question.
Par contre, ça parait quand même un peu luxueux de faire un shield plugable sur un uno simplement pour faire une alimentation 5V.
En effet, mais comme je l'ai dit, je suis un débutant intégral. Je saisi l'occasion de ce montage pour apprendre à concevoir un montage, à souder, à utiliser des cartes à trous, à peut-être faire mes propres circuits imprimé sur des plaque en cuivre, ... Bref c'est principalement pour de l'auto formation, et pas pour répondre à un réel besoin précis, bien que comme beaucoup de personnes, j'envisage une petite station météo avec un capteur de température, pression et humidité, recueil de données sur une micro SD et alarme pour le coin des orchidées de mon épouse.

Autre remarqueLe régulateur sur la carte uno peut dissiper environ 1W.
Comme P=UI -> I=P/U, U étant la tension aux bornes du régulateur, celui ci ne peut fournir que 1/(9-5)=250mA maximum en étant alimenté en 9V.
D'après la doc, il me semblait qu'on était limité à 40 mA par sortie A et D, avec une limite de 220 mA au total de ces sorties, et à 500 mA au total de la carte NANO - 1 A pour la UNO - en tenant compte de la sortie 5V (quand elle est alimentée en 9V). Aurais-je compris de travers ?

kamill

De toute façon ce montage n'est pas fait pour supporter plus de 1.5 A : 1 A pour le 5V et 0.5 A en 9V pour la carte Arduino et ses diverses sorties A et D.
Les pistes paraissent fines. Si ton circuit n'est pas déjà fait, n'hésites pas à les élargir.

kamill

#10
Sep 08, 2019, 08:29 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 08:36 pm by kamill
D'après la doc, il me semblait qu'on était limité à 40 mA par sortie A et D, avec une limite de 220 mA au total de ces sorties, et à 500 mA au total de la carte NANO - 1 A pour la UNO - en tenant compte de la sortie 5V (quand elle est alimentée en 9V). Aurai-je compris de travers ?
La tu mélanges le courant que peut fournir le microprocesseur et le courant que peut forunir l'alimentation de la carte.
Chaque sortie peut fournir 20mA (et non 40 qui est un maximum maximum) avec un total maxi de 200mA (de mémoire).
Le courant que l'alim que la carte peut fournir (lorsqu'elle est alimentée par Vin ou le jack) est limitée par la puissance que peut dissiper le régulateur.

vince2corte

en restant dans le vieux régulateurs linéaires style 78xx on trouve les LM1117 3.3   ou   LD1117 3.3  en boitier TO200  (variante de LM317 mais non ajustable et reglé sur 3,3V)

Pololu produit une série de régulateurs à découpage abaisseurs de bonne qualité
https://www.pololu.com/category/131/step-down-voltage-regulators

Si tu cherches un régulateur 3.3v, je te conseille le blog de hbachetti
Merci à vous. Je vais de ce pas chercher des infos sur ces composants. Tout cela très stimulant.

vince2corte

#12
Sep 08, 2019, 11:38 pm Last Edit: Sep 08, 2019, 11:51 pm by vince2corte
Les pistes paraissent fines. Si ton circuit n'est pas déjà fait, n'hésites pas à les élargir.
Merci pour le conseil. C'est vrai qu'à l'écran on ne se rend pas vraiment compte des dimensions réelles. Je vais chercher dans Fritzing comment élargir les pistes.

vince2corte

La tu mélanges le courant que peut fournir le microprocesseur et le courant que peut forunir l'alimentation de la carte.
Chaque sortie peut fournir 20mA (et non 40 qui est un maximum maximum) avec un total maxi de 200mA (de mémoire).
Le courant que l'alim que la carte peut fournir (lorsqu'elle est alimentée par Vin ou le jack) est limitée par la puissance que peut dissiper le régulateur.
20 mA me semble un peu léger : c'est la puissance pour une led, et les blanches dont je dispose montent à 30 mA. Ceci étant, tu as plus d'expérience que moi et je vais me replonger dans cette doc que je pensais avoir comprise.
Un amateur de Gotlib est forcément quelqu'un à prendre au sérieux ;)

Ma semaine va être studieuse...

68tjs

Le courant indiqué est souvent le courant max en service permanent.
Une del (led en anglais) éclaire correctement à un courant plus faible.
L'important est de régler la puissance lumineuse en fonction des conditions d'éclairage ambiant.
Cela vaut la peine d'essayer  avec 10 ou 15 mA et de regarder si cela convient.

Si toutefois tu tiens absolument aux 30 mA il suffit d'insérer un transistor entre la sortie microcontroleur et la diode. 

Les vieux avr Atmega ont une grosse capacité en courant de sortie : 20 mA c'est déjà énorme. Les micro plus modernes, dont la fabrication utilise des gravures plus fines, ont des capacités bien moindres, alors autant prendre de suite les bonnes habitudes.

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