Bonjour, j'ai un projet de système anti-intrusion. Il communique avec un PC via le port USB. Pour le moment il est alimenté seulement qu'avec le USB.
Mais j'ai l'intention d'ajouter une alimentation externe, comme une batterie 12v ou une pile 9v au cas où il y aura une coupure de courant.
Alors si j'ajoute une alimentation externe sur le pin Vin et que je branche l'USB sur mon PC. Y aurait-il pas un risque d'endommager la carte ou le PC ?
Je vais procéder en deux temps : 1) source de documentation, 2) commentaires
Source de documentation
C'est bien évidement le site arduino, ce qui est moins évident avec les dernières modifications du site c'est qu'il faut cliquer sur l'onglet "Store".
Ici pour commencer : Arduino Nano — Arduino Official Store
Puis descendre jusque schéma électrique ou cliquer directement sur le lien ci-dessous : https://content.arduino.cc/assets/NanoV3.3_sch.pdf
Commentaires
Le schéma d'alimentation de la nano est différent de celui de la UNO. Cela s'explique quand on sait que la nano est une carte Gravitec. Elle n'a pas été conçue conçue par Arduino, mais reprise par Arduino.
Quand tu alimentes en USB il y a une diode schottky en série avec le 5 V, elle sert à protéger les circuits USB du PC : c'est absolument obligatoire. Cette diode fait chuter la tension entre 4,6 V et 4,4 V.
Quand tu alimentes par Vin tu passes par le régulateur interne et tu auras 5 V.
Cette différence de la valeur du Vcc réel au niveau du microcontrôleur est à connaître si tu fais des mesures analogiques en utilisant la référence par défaut qui est le Vcc.
Avec des mesuses analogiques il est préférable d'utiliser la mode référence externe du convertisseur analogique et d'utiliser le 3,3 V délivrée par le deuxième régulateur de la carte.
Oublies définitivement d'alimenter une carte nano avec une pile, surtout si tu pensais à la bouse de pile 9 V rectangulaire, où alors tu les approvisionnes par sac de 50 kg.
Enfin, a moins que je me trompe, l'alimentation par Vin est prioritaire sur l'alimentation par l'USB.
Si vraiment tu veux une alimentation de secours en plus de l'USB il faut des circuits extérieurs à la carte.
Merci, très bonne explication
Je viens de concevoir une circuit qui sépare le port USB du PC et le port USB de la carte, ce circuit relie le GND , le data+, le data- ,, mais pas le +5v
En gros ce circuit assure la communication entre le PC et la carte mais n'alimente pas la carte.
Alors comme alimentation sur le Vin j'ai choisi une adapteur 12V 1.5A (juste pour le phase de test)
Je résume :
-La carte est alimenté par une alimentation 12V sur le Vin, et communique avec le PC par l'intermédiaire d'un circuit qui coupe la connexion entre le Vcc du PC au 5v de la carte
J'ai fait des test et ça marche, j'ai essayé de téléverser des programmes est ça fonctionne bien.
Le seul petit problème c'est que le régulateur chauffe un peut après quelques heures de fonctionnement. Est-ce normal ou j'ai fait une bêtise en fessant cella ?
La consommation dépend de ce que tu connectes aux sorties du microcontrôleur.
Si tu en as la possibilité passes plutôt avec une alimentation 9 V au lieu de 12 V.
La limite basse sur Vin est de 7 V.
Tu as aussi la possibilité d'interposer entre la sortie de l'alim 12 V et la pin 5 V de la carte un convertisseur abaisseur de tension que tu règles à 5 V.
Cela fonctionne très bien, le convertisseur chauffe beaucoup moins qu'un régulateur, mais attention dans ce cas, il ne faut rien connecter sur Vin.
Note :
Chauffer un régulateur chauffe toujours. Après, c'est une question de nuance : si c'est chaud, c'est différent ça brûle.
Les régulateurs sont équipés de circuit de protection. Si tu constates des redémarrages intempestifs du microcontrôleur, c'est que tu demandes trop au régulateur et qu'il se coupe le temps que la température de la puce diminue suffisamment.
Un ARDUINO peut être alimenté en 12V par VIN. Le problème est que le courant est limité.
La dissipation du LM1117 est assurée par une piste sous la carte. Cette piste fait à vue de nez environ 0.3 inch carré de surface.
D’après la table 2 en page 18 de la datasheet la résistance thermique de cette piste de 0.3 inch carré est de 84 °C / W (boîtier SOT-223).
Pmax = TR(max) / RθJA = (125° - 25°) / 84 = 1.2W
Si l’on alimente la carte en 12V, la différence de tension entre VIN et 5V sera de 7V. Le courant maximal en sortie du régulateur sera de :
I = 1.2W / 7V = 170mA
La carte consomme environ 30mA à elle seule (UNO ou NANO).
S'il y a des relais 5V à alimenter, cela peut être insuffisant (70mA par bobine).
Ah je vois, et si je met un régulateur de tension 7805 couplé avec une transistor ballast pour plus de courant, je pourrais alimenter plus de choses sur le pin 5v ?
Si l'alimentation est en 12V, et que les courants sont faibles, on peut mettre un régulateur 7805. Mais pour 1A, il y a dissipation de (12V-5V)*1A soit 7W ce qui fait un bon radiateur. Dans ce cas, il existe des step-down à découpage qui ont un rendement nettement meilleur.
Je ne suis pas sûr que tu vois, mais peut-être que c'est juste une question de vocabulaire.
D'abord le 7805 n'est plus ce qu'il se fait de mieux en 2021 et on n'ajoute pas de transistor balast à un régulateur, le transistor est interne au régulateur.
Si tu utilises un régulateur externe à la carte, à partir de ce régulateur tu alimentes la carte en appliquant le 5 V sur la pin 5 V de la carte qui ne sera plus une sortie, mais une entrée.
Tu n'appliques surtout rien sur la pin Vin, car dans ce cas le régulateur de la carte sera mis en service et il voudra imposer son 5V mais comme il est impossible que deux régulateurs aient exactement la même valeur de tension de sortie un des deux régulateurs prendra le dessus et bousillera l'autre.
il ne faut pas oublier de relier les 0 V (appellé ausi masse ou gnd) entre eux.
Différences entre un régulateur linéaire et un convertisseur :
Un régulateur ne peut délivrer en sortie qu'une tension inférieure à celle d'entrée.
Il existe des convertisseurs abaisseurs de tension, élévateur de tension et même certains peuvent faire les deux.
Rendement :
Un régulateur "brule" la tension en excès sous forme de chaleur.
Exemple :
12V abaissé en 5V avec un courant de 0,5A.
L'alimentation délivre une puissance de P = UxI = 12 V x 0,5 A = 6 watts
La charge consomme réellement P = U x I = 5 V x 0,5 A = 2,5 W
3,5 W seront dissipés sous forme de chaleur.
Le rendement sera 2,5 /6 = 40 %
Un convertisseur n'est pas linéaire et il travaille à puissance constante
Ce qui veut dire que si la charge consomme 2,5 W l'alimentation délivrera 2,5 W (aux pertes près).
Ce qui veut dire que si le rapport en tension vaut 12/5 le rapport en courant sera 5/12 et donc l'alim ne fournira qu'un courant de 0,5 x 5 /12 = 0,2 A
Pertes : bien sur il y en a et le rendement réel ne sera pas de 100% comme la théorie le dit, mais en pratique si le convertisseur est bien calculé on obtient entre 90 et 95 %.
Avant tout de Il faudrait savoir quel courant est consommé, et ce que r_rinah entend par "chauffer un peu".
SI l'ARDUINO seul est alimenté, sans aucun module fortement consommateur, sous 12V par VIN, 30mA produisent 210mW, et effectivement la chaleur produite n'est pas nulle, mais il n'y a pas de quoi faire cuire le régulateur.