{"id":461,"date":"2013-09-08T15:53:36","date_gmt":"2013-09-08T13:53:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/\/?page_id=461"},"modified":"2021-12-05T14:34:31","modified_gmt":"2021-12-05T13:34:31","slug":"alimentations-et-tensions","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/technique\/alimentations\/alimentations-et-tensions\/","title":{"rendered":"Alimentations et tensions"},"content":{"rendered":"<h3>Sommaire<\/h3>\n<ul>\n<li>Introduction<\/li>\n<li>Une premi\u00e8re alimentation ?<\/li>\n<li>Les r\u00e9gulateurs lin\u00e9aires<\/li>\n<li>Les r\u00e9gulateurs \u00e0 d\u00e9coupage<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Introduction<\/h3>\n<p>Lors de la mise en place d&rsquo;un projet simple, il est ais\u00e9 d&rsquo;utiliser la source d&rsquo;\u00e9nergie directement appropri\u00e9e<\/p>\n<h4><u>Exemple<\/u> : Pour\u00a0 un appareil fonctionnant en 4,5 v, on met 3 piles de 1,5V et le tour est jou\u00e9 .<br \/>\n&nbsp;<\/p>\n<blockquote><p>Malheureusement, en Electronique\/Robotique , les choses ont tendance \u00e0 tr\u00e8s vite se compliquer<\/p><\/blockquote>\n<p><span style=\"color:green\">Pour un robot autonome , il est tentant d&rsquo;utiliser une batterie 12V <i>(bas co\u00fbt et r\u00e9serve d\u2019\u00e9nergie int\u00e9ressante)<\/i> <br \/>\nCeci \u00e9tant, que va alimenter notre belle batterie 12V ?<\/p>\n<ul>\n<li>Un carte Arduino fonctionnant sous 5V ?<\/li>\n<li>Un pcduino 3,3V ?<\/li>\n<li>Des servomoteurs 6V ?<\/li>\n<li>Des moteurs divers et vari\u00e9s fonctionnant selon la taille en 3, 6, 9, 12 V ?<\/li>\n<\/ul>\n<blockquote><p>Et encore il ne s&rsquo;agit l\u00e0 que d&rsquo;\u00e9l\u00e9ments utilis\u00e9s couramment &#8230;..<\/p><\/blockquote>\n<h2>Une premi\u00e8re alimentation ?<\/h2>\n<p>Il faut donc trouver le moyen d&rsquo;adapter nos 12V de base aux diff\u00e9rentes utilisations qui en seront faites.<br \/>\nDiff\u00e9rentes solutions peuvent \u00eatre adopt\u00e9es, selon le r\u00e9sultat \u00e0 obtenir.<\/p>\n<h3 style='color:red;'>Il faut tout d&rsquo;abord se m\u00e9fier des solutions simplistes.<\/h3>\n<p>Vous trouverez sur le net, beaucoup de forums ,o\u00f9 l&rsquo;on vous pr\u00e9conise de r\u00e9aliser un pont diviseur :<br \/>\n<a href=\"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/\/wp-content\/uploads\/2013\/09\/pontdiv.jpeg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignright size-medium wp-image-463\" alt=\"pontdiv\" src=\"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/\/wp-content\/uploads\/2013\/09\/pontdiv-300x277.jpeg\" width=\"300\" height=\"277\" srcset=\"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-content\/uploads\/2013\/09\/pontdiv-300x277.jpeg 300w, https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-content\/uploads\/2013\/09\/pontdiv.jpeg 838w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Dans ce type de montage <em>U = U1 + U2<\/em> <br \/>\net si les r\u00e9sistances sont \u00e9gales , <em>U1 =U2 = U\/2<\/em><br \/>\nAinsi avec une source 12V, on obtient du 6V&#8230; <\/p>\n<h4>&#8230;.sauf que si la th\u00e9orie est tentante, la r\u00e9alit\u00e9 l&rsquo;est beaucoup moins. En effet ,il ne faut pas oublier que les 6V sont faits pour servir \u00e0 quelque chose, ici pour<br \/>\n alimenter une charge (montage d&rsquo;utilisation)<\/h4>\n<p>&nbsp;<br \/>\nEt cette charge <b>repr\u00e9sentera elle m\u00eame une certaine r\u00e9sistance compl\u00e9mentaire<b>, ce qui fiche en l&rsquo;air notre belle th\u00e9orie du d\u00e9part des 2 r\u00e9sistances \u00e9gales.<\/p>\n<p>Donc \u00e0 moins de connaitre pr\u00e9cis\u00e9ment cette r\u00e9sistance de charge et d&rsquo;\u00eatre s\u00fbr qu&rsquo;elle reste fixe,ce montage risque de s&rsquo;av\u00e9rer pour le moins <b>complexe \u00e0 g\u00e9rer<\/b><\/p>\n<h3><\/h3>\n<p>D&rsquo;o\u00f9 le faite que g\u00e9n\u00e9ralement , <span style='color:blue;'>on privil\u00e9gie des solutions ind\u00e9pendantes de la charge<\/span>.<br \/>\n&nbsp;<br \/>\nL&rsquo;on dispose pour ce faire, de deux possibilit\u00e9s :<\/p>\n<ul>\n<li>Les r\u00e9gulateurs lin\u00e9aires<\/li>\n<li>Les r\u00e9gulateurs \u00e0 d\u00e9coupage<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h2><u><strong>Les r\u00e9gulateurs lin\u00e9aires de tension<\/strong><\/u><\/h2>\n<h4>Principe<\/h4>\n<p>Ce sont des composants qui\u00a0 abaissent\u00a0 la tension d&rsquo;entr\u00e9e en utilisant l&rsquo;effet joule.<br \/>\nLa diff\u00e9rence de potentiel est transform\u00e9e en chaleur.<\/p>\n<h4>Familles des r\u00e9gulateurs<\/h4>\n<p>Il existe plusieurs familles de R\u00e9gulateurs Int\u00e9gr\u00e9s de Tension (<i>RIT<\/i>).<\/p>\n<ul>\n<li>Les RIT \u00e0 tension fixe positive<\/li>\n<p><u>Exemple<\/u> : les <b>78XX<\/b> (7805,7809, 7812&#8230;) avec XX repr\u00e9sentant la tension de sortie du r\u00e9gulateur<\/p>\n<li>Les RIT \u00e0 tension fixe n\u00e9gative<\/li>\n<p><u>Exemple<\/u> : les <b>79XX<\/b> (7905,7909, 7912&#8230;)<\/p>\n<li>Les RIT \u00e0 tension r\u00e9glable<\/li>\n<p><u>Exemple<\/u> : Les LM317<br \/>Cette famille de r\u00e9gulateurs poss\u00e8de la particularit\u00e9 de pouvoir choisir la tension de sortie en fonction du rapport de deux r\u00e9sistances.<br \/>En utilisant un potentiom\u00e8tre, il est donc possible de faire varier la tension de sortie.<\/p>\n<\/ul>\n<h4>Contraintes<\/h4>\n<p>Il faut que la tension d&rsquo;entr\u00e9e du r\u00e9gulateur soit sup\u00e9rieur d&rsquo;au <b>moins 3V<\/b> par rapport \u00e0 la tension de sortie d\u00e9sir\u00e9e.<\/p>\n<p>Ainsi, si nous souhaitons alimenter un montage en 5V, il convient de poss\u00e9der une alimentation d&rsquo;au moins 8V.<br \/>\ncependant, les 3V de diff\u00e9rence ne disparaissent pas par magie : ils sont dissip\u00e9s sous forme de chaleur. <\/p>\n<p>Le composant va donc \u00ab\u00a0chauffer\u00a0\u00bb ,mais dans certaines limites permettant de maintenir son int\u00e9grit\u00e9 de fonctionnement.<br \/>\nIl pourra donc \u00e9vacuer un certain nombre de watts, que l&rsquo;on peut \u00e9ventuellement augmenter en \u00e9largissant la surface de contact du composant avec l&rsquo;air ambiant ,d&rsquo;o\u00f9 l&rsquo;utilisation \u00e9ventuelle de radiateurs (C&rsquo;est le m\u00eame principe que pour les processeurs des ordinateurs, qui ont un radiateur pour \u00e9vacuer la chaleur, et m\u00eame un ventilateur en compl\u00e9ment).<\/p>\n<blockquote><p>On voit rapidement le corollaire de ce mode de fonctionnement <\/p><\/blockquote>\n<p>A partir du moment o\u00f9 votre tension source est fix\u00e9e et la tension \u00e0 obtenir impos\u00e9e par l&rsquo;utilisation , la diff\u00e9rence de potentiel est donc impos\u00e9e.<br \/>\nLa puissance s&rsquo;exprimant par : <\/p>\n<div style='border:2px solid black;width:50%;'>\nPdissip\u00e9e(W) = (U entr\u00e9e &#8211; U sortie) x Icharge\n<\/div>\n<p>Avec <\/p>\n<ul>\n<li>Pdisspi\u00e9e la puissance dissip\u00e9e par le r\u00e9gulateur en Watt<\/li>\n<li>U entr\u00e9e : la tension d&rsquo;entr\u00e9e du r\u00e9gulateur en Volt<\/li>\n<li>U sortie : la tension de sortie du r\u00e9gulateur en Volt<\/li>\n<li>I charge : le courant consomm\u00e9 par le circuit en aval du r\u00e9gulateur en Amp\u00e8re<\/li>\n<\/ul>\n<p><span style='color:red'><br \/>\nOn se rend vite compte que l&rsquo;amp\u00e9rage obtenu gr\u00e2ce \u00e0 ce type de composant sera limit\u00e9 car la puissance dissip\u00e9e est proportionnelle au courant de la charge.<br \/>\nAu mieux, on pourrait obtenir quelques centaines de mA<br \/>\n<\/span><\/p>\n<p>Ce composant est adapt\u00e9 pour alimenter en direct\u00a0 des capteurs peu gourmands , une diode mais il est fortement d\u00e9conseill\u00e9 pour les montages gourmand en courant (moteurs, servomoteurs&#8230;).<\/p>\n<h2><u><strong>Les alimentations \u00e0 d\u00e9coupage<\/strong><\/u><\/h2>\n<h4>Principe<\/h4>\n<p>Pour faire simple, on applique sur la sortie la tension d&rsquo;entr\u00e9e pendant une fraction du temps seulement . <br \/>\nOn obtient donc une tension de sortie moyenne, inf\u00e9rieure \u00e0 la tension d&rsquo;entr\u00e9e et proportionnelle au temps o\u00f9 on \u00ab\u00a0laisse passer\u00a0\u00bb la tension initiale.<\/p>\n<p>Il n&rsquo;y a donc pas (ou relativement peu) d&rsquo;\u00e9chauffement ,contrairement aux r\u00e9gulateurs lin\u00e9aires, donc pas de radiateurs encombrants &#8230;<\/p>\n<h4>Familles des alimentations \u00e0 d\u00e9coupage<\/h4>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<ul>\n<li>\nUn <b>convertisseur <\/b><u><em><strong><span style=\"color: #ff0000; text-decoration: underline;\">Buck<\/u>,<\/strong><\/em><\/span> ou hacheur s\u00e9rie, est une alimentation \u00e0 d\u00e9coupage qui convertit une tension continue en une autre tension continue de plus faible valeur.\n<\/li>\n<li>\nUn <b>convertisseur <em><span style=\"color: #ff0000;\">Boost<\/span><\/em><\/b> , ou hacheur parall\u00e8le, est une alimentation \u00e0 d\u00e9coupage qui convertit une tension continue en une autre tension continue de plus forte valeur.\n<\/li>\n<li>\nUn <b>convertisseur <em><span style=\"color: #ff0000;\">Buck-Boost<\/span><\/em><\/b> est une alimentation \u00e0 d\u00e9coupage\u00a0 qui convertit une tension continue en une autre tension continue de plus faible ou plus grande valeur mais de polarit\u00e9 inverse.\n<\/li>\n<li>\nUn <b>convertisseur <em><span style=\"color: #ff0000;\">Flyback<\/span><\/em><\/b> est une alimentation \u00e0 d\u00e9coupage, g\u00e9n\u00e9ralement avec une isolation galvanique entre l&rsquo;entr\u00e9e et la sortie (tr\u00e8s utilis\u00e9 dans l&rsquo;industrie)\n<\/li>\n<\/ul>\n<blockquote><p>Pour l&rsquo;utilisation en robotique, nous serons plut\u00f4t dans un cadre \u00ab\u00a0Buck\u00a0\u00bb (\u00e9ventuellement flyback)<\/p><\/blockquote>\n<p>Soit l&rsquo;alimentation est \u00e0 tension de sortie pr\u00e9d\u00e9finie (ex 5V), soit l&rsquo;alimentation est ajustable : la plage de tension de sortie est large (ex : 1 \u00e0 12V\u00a0 pour entr\u00e9e 2 \u00e0 30V)<\/p>\n<h4>Inconv\u00e9nients<\/h4>\n<p>Le hachage est g\u00e9n\u00e9rateur de parasites ,ce qui peut \u00eatre g\u00eanant pour certaines utilisations.<\/p>\n<h4>Avantages<\/h4>\n<p>Ce type d&rsquo;alimentation a un rendement souvent aux alentours de 90% .On perd donc beaucoup moins d&rsquo;\u00e9nergie qu&rsquo;avec un r\u00e9gulateur lin\u00e9aire qui \u00e9vacue une bonne part de l&rsquo;\u00e9nergie d&rsquo;origine en chaleur.<\/p>\n<blockquote><p>\nCeci tend \u00e0 me faire dire que si les r\u00e9gulateurs lin\u00e9aires sont adapt\u00e9s pour de faibles amp\u00e9rages (Ce n&rsquo;est pas trop p\u00e9nalisant d&rsquo;utiliser 200 mA pour en produire 100 par ex ), Les alimentations \u00e0 d\u00e9coupage se justifient pleinement pour des utilisations plus gourmandes.\n<\/p><\/blockquote>\n<p>Si l&rsquo;\u00e9l\u00e9ment de base est donn\u00e9 pour une sortie maxi de 1A en g\u00e9n\u00e9ral, il est assez ais\u00e9 de trouver des alimentations \u00e0 d\u00e9coupage ,mises en oeuvre dans des montages de puissance tr\u00e8s compacts ,\u00e0 10 &#8211; 15A &#8230; et \u00e0 des prix int\u00e9ressants.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><u>Exemple : <\/u> Datasheet d&rsquo;alimentation Murata\u00a0 : <a href=\"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/\/wp-content\/uploads\/2013\/09\/alim_murata.pdf\">alimentation_murata<\/a><\/h2>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Sommaire Introduction Une premi\u00e8re alimentation ? Les r\u00e9gulateurs lin\u00e9aires Les r\u00e9gulateurs \u00e0 d\u00e9coupage Introduction Lors de la mise en place d&rsquo;un projet simple, il est ais\u00e9 d&rsquo;utiliser la source d&rsquo;\u00e9nergie directement appropri\u00e9e Exemple : Pour\u00a0 un appareil fonctionnant en 4,5 v, on met 3 piles de 1,5V et le tour est jou\u00e9 . &nbsp; Malheureusement, en Electronique\/Robotique , les choses [&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"parent":74,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","template":"","meta":{"footnotes":""},"class_list":["post-461","page","type-page","status-publish","hentry"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/461"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=461"}],"version-history":[{"count":21,"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/461\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3358,"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/461\/revisions\/3358"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/74"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.breizh56.fr\/crepp2024\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=461"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}