Alimentation Arduino

Bonjour à tous,

On peut alimenter la carte Arduino de 2 manières.

En utilisant le connecteur DC type Jack auquel on envoie une tension continue entre 7-12V.
Perso, j'utilise une pile 9V.
Celà nous permet d'avoir exactement 5V parfaitement continue en sortie pour alimenter dans mon cas un circuit sur Breadboard.

On peut aussi utiliser le port USB pour générer du 5V sur la carte via un ordinateur.

Cependant jai remarqué que dans le cas du port USB on a un peu moins de 5V(4,8v) et qu'il y a un peu de bruit.

En revanche dans le cas d'une alimentation externe via prise Jack, j'ai parfaitement 5V et sans parasites !

Auriez-vous une explication technique ?

J'imagine qu'au niveau de la puissance de sortie elle est plus grande avec l'alimentation via la prise Jack ?

Merci d'avance

L'alimentation par l'USB passe à travers une diode ou un mosFET suivant les cartes afin d'éviter la destruction du port USB si une alimentation est connectée sur le jack en même temps.
La norme USB indique une tension sur le port USB comprise entre 4.75 et 5.25V si tu ajoutes à ça la chute dans une diode il n'est pas étonnant de mesurer 4.8V sur la carte. Au pire tu pourrais n'avoir que 4.5V.

Un port USB, par défaut, ne fournit que 500mA.
Avec une alimentation externe cela dépend bien sûr de celle-ci. Mais attention, le régulateur sur la carte Arduino qui génère du 5V à partir de l'alimentation externe a ses limites lui aussi. Limite sur la fourchette de tension admissible sur son entrée mais aussi sur la puissance qu'il va dissiper.

Super! Merci ! !

Aurais-tu un schéma électrique faisant apparaître cette diode ou mosfet pour protéger le port USB...
Je serais curieux de le voir...je n'arrive pas à le trouver..

Ah et pour le bruit plus important via l'USB , une idée par hasard ?
Encore merci

La UNO avec le mosFET

La Nano avec la diode

Dans un PC, il y a quand même pas mal de bruit alors il n'est pas trop surprenant qu'il y en ait un peu qui s'échappe.

Ok merci, par contre je pensais que ca serait plus simple à comprendre, ou dois je regarder exactement sur les circuits pour voir ces leds qui protegent l'usb mais diminuent la tension de sortie ?

Bonsoir @chris387474
Il faut que vous alliez faire un tour sur ce fil. Il y a beaucoup à lire mais si vous êtes plutôt du genre à synthétiser facilement vous trouverez vos réponses à vos questions.

Bonne soirée :wink:

Bonsoir,

Sur le schéma, en bas à gauche

Ah oui , c'etait pourtant bien visible ....
Et pour l'autre avec Mosfet ?
Merci

Il n'y a pourtant pas beaucoup de MOSFET...

Il y a quelqu'un ici qui vous expliquera très bien comment ça marche .

N'est-ce pas Philippe :wink:

On est là pour apprendre.

Re bonsoir @chris387474

Commencez par regarder cette vidéo :wink:

@jef59
D’accord je m’en occupe mais pour l’instant j’ai pas trop le temps. Ça fait longtemps que je suis passé à autre chose. Je suis en train de concevoir un PCB…
Mais promis je reviens vers lui d’ici quelques jours :wink:

Bonjour

Est-ce que tu as essayé de changer le cordon USB
juste histoire de vérifier que ce ne soit pas le cordon qui provoquerait ces problèmes.

C'est vite testé … quand on a un autre cordon pas trop loin :slight_smile:


Autre chose que j'ai remarqué sur mes portables, c'est que le bruit constaté sur l'alimentation USB provient (sur mes portables) du bloc d'alimentation secteur.
Donc, si je ne veux aucun bruit sur l'alim USB, je débranche l'alimentation et j'utilise le port USB de ma machine qui est alors alimentée par sa batterie.

Bonjour,

Vous pouvez suspecter éventuellement le bloc alimentation de votre PC, mais aussi et surtout le mode de régulation et filtrage de l'Arduino qui est différent si vous ête alimenté par prise USB ou prise jack.
...
Ou par la broche +5V, ou la broche Vin.

Bonjour @chris387474 ,

Voici succinctement l'explication du fonctionnement de l'alimentation par l'USB. Type d'alimentation qui vous pose problème :

(Prérequis : Etude du fonctionnement d'un mosfet à canal P (FDN340P) et d'un AOP que je nommerai parfois comparateur (LVM358IDGKR).

Lorsque vous bracnchez votre prise USB depuis votre ordinateur :

A/ Première phase :

1/ Vous avez du +5V au niveau du drain du mosfet ;

2/ vous avez également 0 volts au niveau de sa source ;

Cette situation induit le fait que la diode anti-parallèle du mosfet devient passante et que du coup ce passage dans la diode fait qu'il y a une perte :

+5V moins le seuil de la diode qui est de 0,7 V soit une différence de potentiel de 4,3V au niveau de la source du mosfet.

Etant donné que le régulateur LDO de 3,3V a un dropout de 0,45V, si on veut qu'il fonctionne correctement et retourne du 3,3V il faut faire le calcul suivant : 3,3V + 0,45V = 3,75V.

→ donc pour que ce régulateur puisse fonctionner il faut qu'en entrée il est au moins cette différence de potentiel de 3,75V et c'est bien le cas puisqu'on a une tension de 4,3V supérieure donc à 3,75V. En conséquence en entrée du comparateur (borne -) et puisque le régulateur 3,3 fonctionne on se retrouve bien avec du 3,3V ...

Au préalable et en théorie uniquement (voir mon PS) puisque la carte n'est pas alimentée par le Jack vous avez 0V sur VIN.

B/ Deuxième phase, la situation est la suivante :

  • Puisque le régulateur 3.3V fonctionne, on se retrouve avec du 3,3V sur la borne – du comparateur ;

  • La borne + de l'AOP est (en théorie seulement) à 0V puisque pas d'alimentation par le Jack ;

  • Dans un premier temps l'AOP est alimenté entre 0 et 4,3V (voir ci-dessus).

→ La borne + du comparateur étant inférieure à la borne –, l'AOP se sature négativement et on retrouve du 0V à sa sortie et donc sur la grille du mosfet.

→ du coup on a donc 0V sur la grille du mosfet et 4,3V sur la source ce qui nous donne un VGS de 0 – 4,3V soit -4,3V. Le VGSTH du Mosfet étant de -1,5V nous sommes donc largement en dessous de celui-ci en valeur réelle et au dessus en valeur absolue, ce qui fait que le transistor Mosfet devient passant et le courant passe maintenant par son canal et donc on se retrouve avec 5V sur sa source !

PS : En réalité du fait de la liaison entre le +5V de l'USB sur la source du Mosfet et la sortie du régulateur 5V (voir schéma ci-dessous), le courant passe de la sortie du régulateur 5V à son entrée et du coup VIN se retrouve environ à 4,45V puis à la sortie du pont diviseur de tension, on se retrouve à 2,23V. Mais étant donné que 2,23V reste inférieur à 3,3V → La borne + du comparateur reste inférieure à la borne – et l'AOP se sature quand même négativement !!!
(Les tensions données varient chronologiquement suivant que l'on se trouve dans la situation première où la diode anti-parallèle est passante puis dans la seconde phase où le transistor Mosfet devient passant. Je vous donne ici les mesures constatées en deuxième phase)

J'espère avoir était clair mais ce n'est pas certain :wink: je ne suis pas très pédagogue ...

EDIT DE NOMBREUSES FOIS ...

1 Like

:+1: :clap: merci pour ces explications !

Bonjour @ProfesseurMephisto,

De rien mais il faudra tout relire car je viens seulement de finaliser mes explications ...

Bonne journée.

@chris387474,

Pour simplifier et résumer, je pense qu'il faut se centrer sur le fonctionnement de l'AOP :

A/ Dans les cas où le jack est connecté seul ou conjointement avec l'USB :

  • La borne + de l'AOP est supérieure à sa borne - ;
  • L'AOP est saturé positivement ;
  • On a +5V sur la grille du mosfet ;
  • On a une tension VGS = 0V ;
  • Le transistor est bloqué et ne laisse plus passer le courant provenant de l'USB.

Donc dans les deux cas c'est toujours le Jack qui alimente la carte.

B/ Dans le cas où l'USB seul est connecté :

  • La borne + de l'AOP est inférieure à sa borne - ;
  • l'AOP est saturé négativement ;
  • On a 0V sur la grille du Mosfet ;
  • Le mosfet devient passant et au final le courant passe par son canal.

PS : Au passage dans le cas d'une connexion du JACK et de l'USB conjointement, il faut noter que l'on se retrouve avec +5V sur le drain du mosfet et +5V sur sa source --> Il n'y a donc pas d'écart de 0,7V entre le drain et la source --> la diode anti-parallèle est bloquée.

Bonne journée.

Je pense avoir fait ce que j'avais à faire. Maintenant je retourne à mes schémas et PCBs.
Cordialement
Philippe.

Bonjour;

Desolé de t'avoir interrompu, ce n'était pas mon intention.
C'est super de ta part d'avoir pris du temps pour répondre.

@jef59,
C'est pas grave, il n'y a pas de remarques donc je pense que c'est bon ...
Merci à @ProfesseurMephisto de s'être penché sur mon travail :wink: