Calcule résistance entre Arduino -> Optocoupleur.

Bonjour à tous !

Nouveau sur le forum, je suis dans l'apprentissage du milieu de l'électronique.

Je regarde pas mal de carte électronique et je tombe sur une colle. Vous allez me dire que c'est évident mais là, j'arrive pas à comprendre pourquoi.

J'ai un module de chez Sainsmart, 16 Relay module. Alimenté en 12v.

Le 12v a pour but de commander les relais qui ont une bobine en 12v
mais les entrées sont bien en 5v.

En gros la commande de l'arduino arrive sur un Optocoupler ( 817C) qui commande un ULN2803 et qui agit sur un relai.

D'après la datascheet du 817C , en input il faut 1.2v, 20mA.

donc pour moi si je ne me trompe pas il faut une résistance entre l'arduino et l'opto de : (5-1.2)/0.020= 190 Ohms.

Hors le module Sainsmart est monté avec des résistance de 1K Ohms.

J'ai fouillé sur Google et regardé d'autre carte électronique et je vois souvent des résistance de 1k Ohms sur ce type de montage.

Pourquoi les 1K à la place des 190 Ohms par le calcule ?

Bonne journée .

Hadrien

Vous dites

(5-1.2)/0.020= 190 Ohms

pourquoi prendre 20mA ?
Je n’ai pas la data sheet sous la main mais Sans doute que le 817C déclenche le relais même à 4 ou 5mA. La LED n’a pas besoin d’être "super brillante"

D'après la datascheet du 817C , en input il faut 1.2v, 20mA.

Non. Le forward voltage est de 1.2V quand 20mA traversent la LED, ce qui n'est pas la même chose. Pour 1mA on obtiendra probablement 1.1V ou moins. Voir la courbe dans la datasheet.

Le 817C a un CTR (Curent Transfer Ratio) de 50% minimum.

C'est à dire que pour 1mA traversant la LED on peut obtenir 0.5mA sur le collecteur.

EDIT : corrigé, le CTR est en %

Il y a deux façons de travailler :

  • la méthode bourrine telle qu'on le voit trop souvent sur la toile : dans une led on met 20 mA, quelle que soit la del, circuler il n'y a rien à voir.
  • la méthode réfléchie comme celle appliquée par les concepteurs du module Saintmart où on ne prend que ce que l'on a besoin et on fait ce qu'il faut pour le satisfaire.

Pour calculer un circuit avec de la puissance (la bobine du relai) on ne part pas de l'entrée mais de la sortie --> on part du besoin.

Il est possible d'expliquer les valeurs choisies par Saintmart mais pour cela il faut le schéma exact et la valeur des composants et en premier je pense à la valeur de la résistance de la bobine du relai.

Petit fonctionnement d'un opto coupleur :
Remarque préalable : les transistors sont sensibles à la lumière du fait de la dualité électron/photon.
C'est pour cela qu'ils sont toujours sous emballage étanche à la lumière, boîtier métal ou résine noire.

Sauf pour les photo-transistors qui sont optimisés pour être commandé par la lumière.
Pour faire un optocoupleur on prend du silicium, on diffuse le bon perlin-pinpin pour faire une diode électroluminescente (del ou en anglais led) et à côté on diffuse un transistor avec une région de base sur dimensionnée pour qu'elle puisse capter des photons.
Entre les deux on fabrique un guide de lumière constitué en oxyde de silicium.

C'est donc totalement linéaire, il n'y a pas de seuil autre que le classique seuil de conduction de la diode.

Pas de généralisation sur la valeur du CTR, il existe des (vieux) produits avec un CTR de moins de 20% et maintenant il en existe avec un CTR supérieur à 100%.
Comme toujours il faut lire les datasheets.

Merci @68tjs - on en apprend tous les jours.

Pour compléter :

Une résistance de 2.7K sur la base de l'ULN2803.

Considérons ce schéma :

Sous 12V l'ULN2003 recevra donc (12V - (2 * VBE)) / 12700 = 0.85mA.

Correctif : comme c'est un 817 version C, le CTR vaut 200% à 400%.

Donc la LED devra recevoir au minimum 0.85mA / 2 = 0.425mA
Sous 5V il faut une résistance de ~ 9KΩ

Une résistance de 1KΩ est donc largement sous-dimensionnée, donc OK.

Mais nous n'avons pas le schéma SaintSmart, donc la résistance R3 de 10K du schéma ci-dessus est une supposition.