Bonnes pratiques d'alimentation

Bonjour,

Je travail sur un projet d'un appareil de mesure colorimétrique : une LED éclaire une photodiode à travers une cellule qui contient un liquide plus ou moins coloré. L'intensité lumineuse transmise me permet de déterminer la concentration source.
Des pompes péristaltiques avec des moteurs pas à pas et des relais complète mon montage.

Je travail actuellement sur la partie alimentation de l'appareil.
Je rencontre différents problèmes :

  • stabilité de l'alimentation de la LED
  • interférences dans le circuit quand les moteurs des pompes se déclenchent par exemple.

On m'a conseillé d'utiliser des convertisseurs DC/DC pour isoler les circuits electriques.

Est-ce qu'il existe un peu de littérature sur les bonnes pratiques d'alimentation dans un circuit ? (je ne parle pas de l'alimentation de l'arduino)

Pour info, le schéma pour alimenter ma led qui n'est pas satisfaisant pour le moment comparé à une alimentation stabilisée. Je n'ai pas une bonne stabilité de la tension et j'ai des interférences électriques avec les pompes.


Concertisseur Traco Power : TEC 3-1212WI TEC 3-1212WI TRACO Power | Mouser France

Merci par avance

Côté bonnes pratiques d'alimentation moi je peux vous parler de cinq fruits et legumes par jour... :slight_smile:

c'est sans doute une question pour @68tjs and co

Celle-ci elle est bonne ! :smiley:

Ah si J-M-L me taquine .........

Pour la stabilité de la DEL (ben oui je cause français je ne connais pas les laides :grin: ) je dirais :

Le 7808 et la résistance de 400 ohms forment une genérateur de courant constant de 20 mA (8Volt/400 ohms = 20 mA) --> c'eût été bon de le préciser dans l'exposé de la question.
La tension aux bornes de la DEL n'est pas précisée --> c'est ballot hein comment on peut donner des renseignements.

On va dire DEL blanche 3V
Bilan : Alim 12V, source de courant en 7808 soit 8V et del 3V -> le compte est "apparemment" bon. Mais 12V pour 12 V le régulateur n'a plus la tension minimale entre son l'entrée et sa sortie (drop out in angliche). Un LM7808 demande au minimum 1,5V si je me rappelle bien. Le LM7808 marchotte mais il ne fonctionne pas correctement.
Si les DELs sont rouges on gagne environ 1,5V à 1,7V mais AMHA c'est encore trop juste.

Je passera à un LM7806 avec une résistance de 300 ohms : on gagne 2V, je pense qu'une partie de l'instabilité serait réglée. Ou si le convertisseur est réglable passer sa sortie à 14 V.
S'il reste un bruit excessif en sortie du convertisseur 12V on peut revenir sur la question avec un filtrage plus efficace

Alimentation de l'électronique.
Je verrai bien un deuxième convertisseur pour générer du 5V à partir de la source de tension 4/18V.

Le convertisseur intègre une régulation de la tension (attention si le principe est le même : à savoir maintenir une tension de sortie constante, la méthode pour y arriver est différente de celle des régulateurs de tension).
Cela veut dire que tant que le bruit ne sera pas à des fréquences trop élevée il sera "lissé" par la régulation.
AMHA les perturbations d'origine pompes seront basse fréquence et donc filtrée.

Conseil : attention aux diamètres de fils d'alimentation trop fins particulièrement pour les masses si elles sont sur le trajet des signaux de commande.
Câblage des masses en étoile recommandé, le centre de l'étoile étant la carte microcontroleur.
Un mauvais réseau de masse peut faire imaginer des conclusions fausses.

Bonjour 68tjs,

En sortie du convertisseur j'ai du 12V pour alimenter le LM7808. Dans la Datasheet du LM7808 on parle de 10.5V mini en entrée.
Qu'est-ce que je loupe ??

68tjs:
Ah si J-M-L me taquine .........

:slight_smile:

+1 pour la réponse

Kiristo:
En sortie du convertisseur j'ai du 12V pour alimenter le LM7808. Dans la Datasheet du LM7808 on parle de 10.5V mini en entrée.
Qu'est-ce que je loupe ??

Ces valeurs sont applicables lorsque le régulateur est utilisé en source de tension de 8 Volts.
Dans ton application, tu l'utilises comme une source de courant et sa "masse" se trouve remontée de la tension aux bornes de la LED. Donc les 10,5V de la datasheet doivent aussi être remontées de cette tension. C'est ce que 68tjs explique dans son bilan.

Dans la Datasheet du LM7808 on parle de 10.5V mini en entrée.

C'est l'info que je n'avais pas retrouvée.
donc la tension min entre l'entrée et la sortie du LM7808 est 2,5 v min au lieu de 1,5V comme je l'avais dit par erreur.
Sortie = 8V
Entrée min = 11,5V
Drop-out = 11,5 - 8 = 2,5V

Solution :
Passer par un régulateur plus moderne avec un drop-out plus faible
et passer d'un régul 8V à un 5V ou 6V

Tu n'a pas répondu à la question (sous-entendue) : quelles sont les caractéristiques des DELs?
Sans ce renseignement essentiel il est impossible de répondre sérieusement.

Bonjour,
Je pense aussi que le choix du 7808 en régulateur de courant pour du 12V en entrée est la source du problème.
Il existe des montages à transistor pour réguler le courant d'une Led .. oups Del.
Une petite recherche en ce sens s'impose.

Il ya aussi des circuits spécialisés comme ceux-ci!

Et en particulier

BCR402UW6Q-7

Voila les infos sur la DEL :
C503B-GAN-CB0C0892
-1160712.pdf]https://www.mouser.fr/datasheet/2/90/cree.C503B%20BAS%20BAN%20BCS%20BCN%20GAS%20GAN%20GCS%20GCN%201094[1]-1160712.pdf

3.2V / 20mA

Merci

Bonjour Leptro,

Ta solution semble techniquement intéressante mais j'ai peur qu'elle soit plus complexe à mettre en oeuvre (par rapport à mes compétences actuelles).
Je vais regarder mais je n'ai pas trouvé d'exemple de montage simple.

Si je comprend Vin = Vout
Et tu dois utiliser une Résistance Externe pour ajuster le courant. Comment calculer cette résistance ?

Merci

non pas du tout compliqué

le BCR402UW6Q-7 fourni par défaut 20mA. Il possède 4 broches :

Vs : à connecter au +12V

gnd : à gnd

out: à l'anode de la led

rext: c'est un broche optionnelle pour modifier le courant de sortie jusqu'à 100mA.

Plus simple il n'y a pas.

Il y a plus simple: utiliser un 7805 + 250 ohm comme generateur de courant (gardant l'idée originale, mais tenant compte des chutes de tension excessives avec le 7808: s'il a fait un PCB, il n'y a rien à faire). En plus, c'est un composant très facile à trouver....

Merci Leptro,

Je viens de voir que le BCR402UW6Q-7 fournit du 20mA par défaut.

Comment il faut raisonner la tension Vs ? 12V ou mais pourquoi ?

Si j’ai besoin d’un autre courant, comment tu calcules rext ?

Merci

Merci dbrion06, 68tjs,

Je vais tester les deux solutions LM et Driver à LED.
C'est vraiment la partie la plus sensible de mon montage, ça vaut le coup de trouver la solution la plus fiable.

Je crois avoir compris le drop-out : Dans mon circuit il faut que je compte 2.5V (LM7808) + 8V sortie + 3V DEL = 14.5 V sur une source de 12V. C'est la raisonnement ?

Je vais tester avec un 7805 et 250 Ohms. Est-ce que le LM7805 est bien ou est-ce qu'il y a un composant plus récent ?

Il me faut un montage le moins sensible aux perturbations.

Merci

C'est la même technologie que le 7808 (et même brochage, même dropout):
mais là, les inconvenients liés au drop out (qui rendaient l'usage du 7808 instable; ceci a été mis en évidence par 68jts) sont négligeables si vous l'alimentez comme avant en 12v (il doit être alimenté en au moins 5+2.5v , ca 8 v , pour reguler:...)
Il y a des circuits plus modernes, à faible chute de tension (LDO low drop out), mais la série LM est très bien approvisionnée (je peux en trouver dans une boutique d'electronique de province) .
Il a un niveau de bruit haute fréquence supérieur aux regulateurs LDO, plus modernes..... (mais mesurez vous un signal à haute frequence?).
Ensuite, viennent les considérations de prix et de facilité d'approvisionnement, de réutilisation éventuelle d'une plaque.... ou tout autre considération)

Moi je dis que ce n'est pas le principe de faire une source de courant avec un régulateur de tension qui n'est pas bon, au contraire il est excellant, c'est uniquement le choix de la tension du régulateur qui est une erreur.

Il faut au maximum un 7806 ou mieux un 7805 qui pourra te servir a d'autres occasions (car je suppose que tu les commande par 5 ou 10 et pas à l'unité).

J'ai fait le calcul de la résistance dans mon premier message , je détaille.
LM7805 en boîtier TO220 l'ordre des pins est "Input GND Output"
L'électronique interne au régulateur s'activera pour que la tension entre Output et Gnd soit égale la tension de consigne.
Je prend un 7805 l'électronique fera en sorte qu'il y ait toujours 5V entre la sortie (Output) du régulateur et le point qu'en régulateur de tension on met à la masse (Gnd).

En montage régulateur de courant le point noté (GND) n'est plus relié à la masse du montage mais à la charge et une résistance est cablée entre Output et Gnd.
Le fonctionnement du 7805 n'a pas changé il forcera la tension entre Output et GND à être égale à 5V.

C'est la résistance câblée entre output et gnd qui fixe le courant.
Comme la tension à ses bornes sera toujours 5V c'est sa valeur en ohms qui définie la valeur du courant.

C'est simple U = RI.
U = 5V
I = tu veux 20 mA

R = U / I R = 5V / 0,020 A = 250 ohms

C'est pour moi le montage le plus simple : un circuit intégré + 1 résistance + quelques condensateurs, et c'est optimisé en température.

Par goût, si j'avais encore le courage de câbler, j'aurais fait le montage à transistor de Leptro mais en le modifiant .
Les deux diodes en série entre Vs et la base du transistor ne compensant pas suffisamment en température pour de l'instrumentation, il faut ajouter un ampli opérationnel d'asservissement.
Mais alors comme tout circuit bouclé actif il peut osciller et le remède peut devenir pire que le mal si on ne sait pas quoi faire pour le stabiliser.
Bref tu fais comme tu veux mais je déconseille à un non habitué des montages analogiques.

PS important :
Ce montage fonctionne avec tous les régulateurs pas seulement avec 78xx.
Le LM7805 est antédiluvien, il existe maintenant des régulateurs bien plus performants et avec des "drop out" bien plus faible que 2,5V. Je te conseille de jeter un œil sur les tutos d'hbachetti il en a un sur le choix d'un régulateur.
Conseil : pour de l'instrumentation privilégie toujours les régulateurs dans un gros boîtier de puissance (genre TO220) même avec seulement 20 mA : plus la température de la puce sera basse meilleure sera la régulation.

Kiristo:
Comment il faut raisonner la tension Vs ? 12V ou mais pourquoi ?

il faut raisonner en courant.

Dans le cas d’une led, le tension à ses bornes sera écrêter à sa tension VF , ici 3.5V pour la led blanche.

Si la charge était résistive, la loi d’ohm U=R.I limiterais sa valeur à 600 ohms pour 12v.

dbrion06:
Il y a plus simple: utiliser un 7805 + 250 ohm comme generateur de courant

Oui tout a fait d’accord. cependant, il faudra surveiller la stabilité et la précision de la régulation si le courant de la del a une influence sur la lecture de l’information.

68tjs:
Par goût, si j'avais encore le courage de câbler, j'aurais fait le montage à transistor de Leptro mais en le modifiant .
Les deux diodes en série entre Vs et la base du transistor ne compensant pas suffisamment en température

ce montage est un schéma équivalent du BCR402UW6Q-7 qui a une dérive de -0.25% par degré.

Le lm780x 78xx - Wikipedia (x=5,6 dans votre cas: vous aviez choisi x=8 ) est effectivement antédiluvien (mais ça peut être un avantage, en termes de coûts, facilité d'approvisionnement). Et l'idée d'en faire un générateur de courant est suffisamment rare pour être respectée...
avec un 7805, vous dissiperez 20 *7 e-3, ca 150 mW (ce qui peut faire chauffer un peu, et dériver un peu la tension -donc le courant): la recommandation de 68tjs de prendre un gros boîtier, pour le refroidir naturellement a tout son sens....