Eléver la tension d'une pile pour alimenter un circuit

[invite1f3fb4fd]

Bonsoir,
dans le cadre d'un projet électronique, je réalise une station météo USB avec capteur sans fil. J'étudie actuellement la réalisation de la carte qui sera déportée et qui communiquera avec un circuit branché en USB.Celle-ci sera équipée, entre autres, d'un microcontrôleur PIC18F1220, d'un capteur d'hygrométrie HIH-4000, d'un capteur de température MCP9700, et d'un module de transmission QUASAR TX-1. Pour des soucis d'encombrement, je souhaiterais alimenter ce circuit avec une pile bouton d'1,5V ou de 3V. Je dois donc élever la tension à 5V mais je ne sais pas vraiment par quel moyen... je me suis renseigné sur internet et les exemples pratiques ou des tutoriaux sont peu courants. J'ai néanmoins trouvé ceci mais le composant sur lequel est basé le circuit (LT1073) n'est pas dans ma bibliothèque sous Proteus ISIS. J'ai cherché sur Farnell.fr ou Radiospares un composant équivalent mais j'avoue que je suis un peu perdu devant la montagne de CI existants et que je ne comprends trop rien à leur dénomination (Step-up, step-down, LDO, etc...).
Quelqu'un peut il m'éclairer sur ce sujet ?

Merci d'avance.
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[PA5CAL]

Bonsoir

Un régulateur LDO («Low-Dropout») est un régulateur présentant une faible chute de tension entre l'entrée et la sortie. Par exemple, un régulateur LDO tel que le LT1963 autorise une différence entre la tension d'entrée et la tension de sortie aussi faible que 0,34V (i.e. on peut obtenir 5V en sortie à partir de 5,34V en entrée), alors qu'un régulateur courant tel que le 7805 réclame 2V (i.e. pour obtenir 5V en sortie il faut au moins 7V à l'entrée).

Un convertisseur «Step-down» signifie que la tension de sortie est inférieure à la tension d'entrée (et que par conséquent, le courant de sortie est supérieur à celui d'entrée, aux pertes près). On peut citer par exemple les convertisseurs «Buck» à découpage, qui réduisent la tension.

Inversement, un convertisseur «Step-up» signifie que la tension de sortie est supérieure à la tension d'entrée (et que par conséquent, le courant de sortie est inférieur à celui d'entrée). On peut citer par exemple les convertisseurs «Boost», qui augmentent la tension.

[PA5CAL]

Concernant les régulateurs acceptant de très faibles tensions d'entrée, ils ne courent pas les rues. Si tu veux en utiliser un, mieux vaudrait déjà trouver quels modèles sont disponibles pour toi dans le commerce.


Sinon, ne vaudrait-il pas mieux utiliser deux piles miniatures au lithium (2x3V=6V) et un régulateur LDO pour obtenir les 5V requis ? Cela me semble plus simple que de mettre en oeuvre un hypothétique convertisseur step-up à faible tension, et ça ne prend pas beaucoup plus de place.

[louloute/Qc]

Je ne vois pas pourquoi tu aurais besoin de batterie ou autre. Si tu as un lien filaire entre ton capteur et la connexion USB, le plus simple il me semble est d’avoir proche de l’ordi un transfo mural ordinaire qui fournit vers le capteur le jus sur les fils de signal ou encore sur une autre paire.

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Je ne vois pas pourquoi tu aurais besoin de batterie ou autre. Si tu as un lien filaire entre ton capteur et la connexion USB, (...)

En fait justement, non. Il est précisé:

je réalise une station météo USB avec capteur sans fil. J'étudie actuellement la réalisation de la carte qui sera déportée (...)

C'est un capteur avec liaison radio.

[Qristoff]

Salut,
suivant la consommation du montage et de l'autonomie souhaitée, il est peut être préférable de directement passer sur une pile 9V (6LR61). Aussi compacte que deux piles batons et beaucoup plus puissante.
@Pa5cal, tu pensais à quelle type de pile en miniature lithium ? des piles boutons ou des piles style appareil photo ?

[PA5CAL]

Puisque c'était les piles-boutons qui étaient évoquées, je pensais à ces modèles. Mais en fonction de la capacité requise, on peut aussi envisager un modèle "appareil photo", si les contraintes de volume le permettent.

De toute manière, les piles au lithium donnent un bien meilleur rapport capacité/volume que les piles alcalines. On peut compter sur une valeur comprise entre 100 et 200 mA.h/cm³ (plus la pile est grosse, plus elle est efficace) pour 3 V, soit par exemple pour les piles-boutons (environ) :
- 25 mA.h pour une DL1025,
- 45 mA.h pour une CR1616,
- 70 mA.h pour une CR2016,
- 190 mA.h pour une CR2025,
- 650 mA.h pour une CR2450,
et pour les piles "photo" :
- 500 à 800 mA.h pour une CR2,
- 1000 à 1500 mA.h pour une 123 ou une 245.

En comparaison, une pile 9 V alcaline fournit environ 500 mA.h pour 22,8 cm³ (soit 22 mA.h/cm³) ce qui, même ramené aux 3 V des piles au lithium (raisonnement valable seulement si l'on souhaite réaliser une alimentation de 7 à 9 V) correspond encore à une efficacité 2 à 3 fois plus faible.

Alors je pense que les piles au lithium sont beaucoup plus intéressantes.

[invite1f3fb4fd]

Bonsoir, merci de vos réponses. Je pense que le LDO est une bonne solution, elle se met plus facilement en oeuvre qu'un circuit step-up en tout cas et est un peu moins cher à fabriquer (en plus les convertisseurs step-up générent des parasites). Néanmoins il faut le double de pile. Heuresement il existe des supports pouvant accueillir deux piles "bouton" et celles-ci peuvent fournir 3V à 1Ah.
Je ne sais pas si les batteries au lithium sont une bonne affaire étant donné qu'elles sont plus chères et il faut en recommander si je veux changer les piles de mon circuit. Et puis la place occupée est plus importante donc c'est un peu moins bien. Mais c'est quand même une solution à étudier...
Merci encore pour vos précieux conseils.

Matthieu