Alim ATX régulée via Arduino

system · April 6, 2014, 1:12pm

Salut tout le monde,
Nouveau sur ce forum, je viens vous exposer mes interrogations avant de passer commande des différents matériels qui me seront requis :

Ce que je souhaiterais faire : permettre de réguler une alimentation ATX pour l'utiliser en tant qu'alimentation de labo.
J'ai pour cela fait d'intenses recherches qui m'ont permis de mettre la main sur diverses explications basées principalement toutes sur la même façon de faire, qui est de modifier ou remplacer certains composants ou résistance par un potentiomètre, et ce pour faire varier directement la/les tension/s de sortie. Bref, ce n'est pas ça que je souhaiterais faire.

Voici les caractéristiques de l'alim :
+3.3V => 14A, +5V => 14A (même rail apparemment, même si ce n'est pas important dans mon cas), +12V => 25A
(les autres ne m'intéressent pas, l'arduino pro mini 5v sera sur le +5Vsb avec peut être une résistance à vous de me le dire^^)

Mes idées :
Pour contrôler la tension de sortie :

Ne pas modifier l'alim (j'entends par là ne pas remplacer divers composants directement par intervention sur le circuit existant), mais utiliser les tensions de sorties telles quelles.
J'admets une intensité max de 25/30A pour le +12V.
L'utilisation d'un MOSFET IRL540N qui m'a l'air compatible avec le 5V de l'arduino et l'intensité max de 30A pour le 12V (peut être pour le 5 et 3V à vous de me le dire^^)(sur un pin PWM de l'arduino)
Une résistance Pull-down de 10k ohms
Un potentiomètre de 10kohms (pour le +12V et 2 de plus pour le 5/3V)(sur pin analogique de l'arduino)

Pour mesurer la tension de sortie :

Un pont de tension résistif (+12V) avec 1 résistance de 270kohms 1/4W et 1 de 100kohms 1/4W (sur un pin analogique de l'arduino)
Un pont de tension résistif (+5V) avec 2 résistances de 100kohms 1/4W (sur un pin analogique de l'arduino)
Un pont de tension résistif (+3.3V) avec 1 résistance de 18kohms 1/4W et 1 de 180kohms 1/4W (sur un pin analogique de l'arduino)
Une résistance 25W 10ohms pour simuler une charge qui sera sur le +5V

Je compte par la suite ajouter un afficheur Oled et une sonde de température, mais je me débrouillerai ; )

Voilà, si il vous était possible de me dire ce que vous en pensez, si vous pensez la chose fonctionnelle, en espérant ne rien avoir oublié (suite à un bug j'ai du réécrire moitié du message deux fois grrr)

Merci bien

john_lenfr · April 6, 2014, 1:48pm

Je te conseille d'alimenter ton Arduino Pro Mini en utilisant le pin RAW pour ne pas la griller.

C'est pour alimenter quoi ton alim? Quelles tensions et quelles intensités?

Pourquoi ne pas prendre un régulateur variable à la place de ton mosfet?

system · April 6, 2014, 2:57pm

Le raw, c'est noté.

L'alim servira à alimenter différente chose tel que des chargeurs d'accu pour aéromodélisme et autre, ne sachant pas cb je tirerai au max, il faudrait que les composants supportent 12v et 25/30A max comme je l'ai indiqué au-dessus, pour être limité par l'alim (pouvoir l'exploité au max) et non pas par ce montage-ci.

john_lenfr:
Pourquoi ne pas prendre un régulateur variable à la place de ton mosfet?

Et bien si tu as un petit exemple de fonctionnement ou le composant adéquat, je serais heureux de remplacer mon mosfet. (j'avais choisi cette méthode un peu au hasard ne sachant pas trop comment faire, j'ai bien vu l'optocoupleur, mais n'étant pas adapté aux fortes intensités et je me suis tourné vers le mosfet.) je ne sais pas quelle solution est la meilleure.

john_lenfr · April 6, 2014, 3:10pm

Pour moi tu n'as pas besoin de prévoir une variation de tension si c'est juste pour charger des accus modélisme. De plus, en général, les chargeurs acceptent parfois des tensions allant du 12 à 18v.
De plus ça dépend quelles batteries tu utilises.

Pour les régulateurs ils en existe pleins: 5A, 10A, 1A ça dépend ce que tu alimentes.
Ils sont variables avec un simple potentiomètre.

Et si tu veux la tension t éventuellement l’intensité qui part tu as des petits voltmètres intégrés pour pas cher qui existent, du type: http://www.selectronic.fr/c/kits-modules/modules-de-tableau.html

Pour moi dans cette application je dirais qu'l n'y a pas besoin d'arduino.

En plus vérifie les besoins de tes chargeurs car parfois une tension de 12V régulée est insuffisante comme j'ai pu le constater moi même, surtout si tu charges des Lipos au dela de 3S.
J'ai moi meme transformé une alim ATX et elle n'est pas suffisante pour les chargeur modelisme :
http://johnlenfr.1s.fr/index.php?option=com_content&view=article&id=504:alimentation-atx&catid=55:turnigy-a-6-10-200w&Itemid=95
Je l'utilise donc plutot comme alim de labo.
Et comme alim de labo je n'i pas besoin d'autre chose que du 5v et 12v....

system · April 6, 2014, 3:33pm

Oui, tu as tout à fait raison,
mais c'est plus pour l'intérêt de la bidouille avec l'arduino et l'alim, je fais également tourné de petit montage électronique, bien qu'ils ne consomment pas énormément, il me faut des tensions bien spécifiques.

Je suis tombé sur une alim atx qui trainait, et au lieu d'acheté une alim régulée pour mes tests, j'ai voulu me tourner vers le côté fun de la chose et la contrôler avec un arduino, avec la possibilité par la suite de gérer les tensions via l'ordi ou autre. Donc même si effectivement ce projet n'est pas indispensable j'aimerais quand même réussir ce "défit", et cela du mieux possible : )
Par ailleurs, me redirigeant vers des études qui risques de mélanger informatique et un peu d'électronique, je souhaite avoir un truc réglable un peu plus abouti qu'un vulgaire potentiomètre avec afficheur indépendant, j'espère que tu me comprends !

Très sympa ton site en passant
ps : c'est cool le fpv avec le DJI F550 ? (je vais me lancer là-dedans quand j'aurai le budget et davantage de temps^^)

Et donc pour en revenir au régulateur, il y a moyen de le piloter via pwm de l'arduino ?
Autre question pendant que j'y pense, faut-il que je mette 1 résistance de charge par rail ?
merci

Artouste · April 6, 2014, 7:26pm

pro_info:
Ce que je souhaiterais faire : permettre de réguler une alimentation ATX pour l’utiliser en tant qu’alimentation de labo.
J’ai pour cela fait d’intenses recherches qui m’ont permis de mettre la main sur diverses explications basées principalement toutes sur la même façon de faire, qui est de modifier ou remplacer certains composants ou résistance par un potentiomètre, et ce pour faire varier directement la/les tension/s de sortie. Bref, ce n’est pas ça que je souhaiterais faire.

…
Voilà, si il vous était possible de me dire ce que vous en pensez,

bonsoir
Et pourtant en partant d’une alim “ATX” c’est bien ce qui est le plus simple

Tu peux evoluer sur du > à 12V , monter jusqu’à 30V est souvent possible, si ce n’est pas une production "au rabais
Tu conserve la puissance “nominale” (ou pas loin)

system · April 6, 2014, 7:43pm

Je voulais éviter de modifier ça, n'ayant pas de schéma c pas évident de s'y retrouver, et en ayant parcouru les "tuto" qui en parle, ce n'est pas des plus évident (les alims sont différentes et je ne sais pas quel composant changer/remplacer ou shunter). Bien que cette solution soit plus propre.

Artouste · April 6, 2014, 7:54pm

pro_info:
Je voulais éviter de modifier ça, n'ayant pas de schéma c pas évident de s'y retrouver, et en ayant parcouru les "tuto" qui en parle, ce n'est pas des plus évident (les alims sont différentes et je ne sais pas quel composant changer/remplacer ou shunter). Bien que cette solution soit plus propre.

Alors tu va devoir etre en situation de mettre en aval un systeme de gestion de tension (à la baisse)
venant d'une source externe que ce soit une alim ATX, ou une batterie de voiture , le probleme est/sera identique

si tu tiens vraiment te faire une alim variable (je n'ai pas dit de labo 8) ) sur une base puissance "alim ATX"
tu a AMHA plus interet à relire/comprendre les hacks fait à la source , ce n'est pas tres compliqué

system · April 7, 2014, 6:03pm

J'ai contacté le support de la marque, pour voir s’il leur était possible de me fournir les schémas (même si je n'y crois gère)
En attendant, j'ai réalisé un petit schéma du câblage que je pense correct pour ma solution de départ, pouvez-vous me confirmer le fonctionnement de celui-ci et des branchements ?
merci

Artouste · April 7, 2014, 6:42pm

pro_info:
J’ai contacté le support de la marque, pour voir s’il leur était possible de me fournir les schémas (même si je n’y crois gère)
En attendant, j’ai réalisé un petit schéma du câblage que je pense correct pour ma solution de départ, pouvez-vous me confirmer le fonctionnement de celui-ci et des branchements ?
merci

bonsoir
Je ne comprend pas/plus bien ce que tu souhaite faire
là ton montage ne va faire que du PWM de 12V , pas de la tension variable entre 0 et 12V

system · April 7, 2014, 7:06pm

C’est à dire ?
Je ne peux pas avec ces branchements faire varier la tension de 0 à 12v. Je n'ai pas du tout comprendre aux quelques exemples alors. Je peux quand même arriver à ce résultat avec un mosfet ou je dois utiliser un autre composant ?

Je cherche à faire varier la tension de 0 à 12v en sortant un courant variable de 0 à 4v environs via le pwn de l'arduino...
merci

ps : je n'ai encore jamais utilisé de mosfet, donc si ce composant répond à mes besoins et qu'il s'agit juste d'une erreur de câblage pourriez-vous me l'indiquer ?

Artouste · April 7, 2014, 7:15pm

pro_info:
C’est à dire ?
Je ne peux pas avec ces branchements faire varier la tension de 0 à 12v. Je n'ai pas du tout comprendre aux quelques exemples alors. Je peux quand même arriver à ce résultat avec un mosfet ou je dois utiliser un autre composant ?

Je cherche à faire varier la tension de 0 à 12v en sortant un courant variable de 0 à 4v environs via le pwn de l'arduino...
merci

ps : je n'ai encore jamais utilisé de mosfet, donc si ce composant répond à mes besoins et qu'il s'agit juste d'une erreur de câblage pourriez-vous me l'indiquer ?

Je crois que tu n'a pas assimilé le PWM (ou MLI en français)
tu hache une tension de 12V selon un rapport cyclique evolutif.
mais l'amplitude positive d'un creneau est toujours de 12V

system · April 7, 2014, 7:43pm

Oui oui, j'ai normalement compris, le pwm espace les impulsions ou les augmentes, mais en gardant une même tension....
effectivement ce n'est pas terrible.
Y a t'il un moyen dans ce cas pour vraiment réguler la tension ?
Le fait de hacher la tension, ne laisse pas le temps au récepteur de percevoir le Umax, cette méthode ne fonctionne telle pas tout de même dans mon cas et ne s'agit'il pas d'un abus de langage pour un fonctionnement qui me convient finalement ?

fdufnews · April 7, 2014, 8:13pm

Pour faire du continu à partir d'un signal PWM il faut un bon filtrage. La fréquence du PWM de l'arduino étant basse (390Hz) cela demande des valeurs d'inductance et de capacité élevé. Etant donnée le courant que tu veux délivrer tu vas te retrouver avec une cellule de filtrage de la taille du boîtier de ton alimentation.
En plus avec un filtrage à une fréquence assez basse ton alimentation risque de ne plus très bien réguler. Et tu risques d'avoir un montage assez instable en dynamique.

Artouste · April 7, 2014, 8:22pm

pro_info:
Oui oui, j'ai normalement compris, le pwm espace les impulsions ou les augmentes, mais en gardant une même tension....
effectivement ce n'est pas terrible.
Y a t'il un moyen dans ce cas pour vraiment réguler la tension ?
Le fait de hacher la tension, ne laisse pas le temps au récepteur de percevoir le Umax, cette méthode ne fonctionne telle pas tout de même dans mon cas et ne s'agit'il pas d'un abus de langage pour un fonctionnement qui me convient finalement ?

Ben voyons 8)
ce qui est eventuellement vrai (et encore 8) pour du petit I , là tu t'engage vers du " 14 juillet" pour beaucoup de compo s
voir les absolu max ratings des compos

edit : fdufnews plus rapide , mais dans la mesure où l'explication converge ...

system · April 7, 2014, 8:30pm

okok, je ne veux pas d'une centrale nucléaire

Avez vous une seconde solution en plus de la modification de l'alim en elle même vu plus haut ?

john_lenfr · April 8, 2014, 5:36am

system · April 8, 2014, 3:40pm

Donc, j'ai recherché attentivement la solution en passant par un régulateur, mais ceux-ci ont l'air limité à 10A grand maximum (LM396) ce qui ne me suffirait pas.
Quant au mosfet, le fait d'utiliser le signal pwn ne me convient pas, mais puis-je lui injecter une tension constante (pas pwm donc) via une sortie analogique par exemple, pour qu'il me fasse le travail ?

Je suis un peu dans le flou pour tout vous dire, s'il vous est possible de m'aiguiller, ce ne serait pas de refus.
merci bien

ps : un des articles qui s'est détaché des autres lors de ma recherche Electronique - Theorie - Regulateurs de tension

john_lenfr · April 8, 2014, 4:15pm

Qu'est ce que tu veux alimenter à plus de 10A continu et en variable?

Tu peux faire du 0-30V 20A avec un L338K:

Sinon tu peux aussi faire plusieurs "rails" d'alimentation si besoin, par exemple 1x5A, et 2x10A si tu dois alimenter des choses différentes.

Déjà avec un LM317 1A tu alimentes pas mal de petits circuits, tout en sachant que tu as déjà du 3.3v, 5v et 12v à dispo et qui correspondent déjà à pas mal d'alimentations classiques.
Si c'est pour tes chargeurs le rail 12V est ok pas besoin de le changer.

Donc après je ne vois pas l'intéret d'ajouter un arduino?

Ce qui serait intéressant ce serait éventuellement d'ajouter une alim +15v -15v pour les ampli op mais sinon je vois pas d'autres applications.

system · April 8, 2014, 5:56pm

john_lenfr:
Qu'est ce que tu veux alimenter à plus de 10A continu et en variable?

À l'heure actuelle, je n'en sais rien. J'essaye simplement de réaliser un montage qui ne me bride pas par la suite (dans le cas d'un éventuel "gros" montage exploitant davantage d'intensité, il ce peut bien évidemment qu'il n'y en est jamais, mais dans le doute, je préfère disposer d'un truc qui me le permette)

Concernant l'arduino, j'en ai parlé lors de mon précédent post, même s’il n'est pas essentiel au projet, c'est plus par test et découverte via une idée qui n'est pas trop inutile comme d'autres montages (que j'apprécie à la vue et au fonctionnement, mais que je ne ferai peut être pas personnellement) et un minimum sérieux =)

Je suis débutant, comme le sous-entend la phrase précédente, dans le domaine de l'arduino, et je compte sur ce projet pour apprendre différentes choses quant à son fonctionnement. D'où, l'envie de contrôler une tension à partir de celui-ci, récupérer sa valeur, prendre en charge un écran oled pour y afficher diverses informations ainsi que des boutons ou potentiomètre pour régler la tension en sortie de l'alim.

À part : C'est une agréable surprise de voir que la communauté arduino (même partie française, ce qui restreint de façon générale le site) est active. Merci à tous !

Concernant le montage, je vais attendre de recevoir la réponse de la marque avec le schéma ou non(on peut rêver), puis je pousserai encore plus mes recherches du côté du microcontrôleur intégré de base à la carte pour dans l'idéal agir directement sur celui-ci ce qui serait le plus "propre" et pratique comme le dit Artouste.

Dans le pire des cas, j'essayerai de voir pour le L338K qui n'est pas sans inconvénient que ce soit de l'acquisition (je ne sais pas encore ou l'acheter), le montage (qui n'est pas idéal), le souci d'encombrement (avec le radiateur à rajouter) et le flux d'air dans le même cas.