Comment sont alimentées les LEDs d'une souris sans fil avec seulement 1,5V ?

[Teknic]

Bonjour à tous.

Je suis débutant en électronique et me posait la question inclus dans le titre:

Comment fait-on pour alimenter pendant plusieurs jours les LEDs de ma souris sans fil alors que celle-ci n'est alimentée que par une pile de 1,5V?

On m'a appris qu'en général une LED classique nécessite 2,1V... je pense que la pile de ma souris ne doit plus fournir qu'aux alentours de 1,1V après plusieurs semaines d'utilisation.

Comment cette magie est-elle possible? Merci d'avance pour vos éclairements.
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[gauvin95]

La tension de seuil est la tension à partir de laquelle des photons commencent à être émis par la led. La tension de seuil est liée au fonctionnement d'une LED. (Donc pas forcement 2V)

Les valeurs suivantes sont approximatives :

Ultraviolet = 3.1 V
Blanc = 3.5 V
Violet = 2.7- 3.1 V
Bleu = 2.5 - 2.8 V
Vert = 2.1 - 2.5 V
Jaune = 2.1 V
Orange = 2 V
Rouge = 1.6 - 2 V
Infra rouge = 1.6 V

Je penche aussi sur le fait que ce ne soit pas une simple diode sous ta souris mais plutôt un truc du style laser ou infra-rouge.

[PIXEL]

pratiquement , un petit convertisseur DC>DC, maintenant fabriqués en grande série

[Teknic]

Rebonjour à tous,

j'attendais que la pile de ma souris soit HS afin de revenir ici avec des infos plus précises.

Sous ma souris ça ne ressemble pas à un laser, plutôt à une led rouge mais je ne sais pas exactement ce que sais.
Par contre il y a bien une LED verte au dessus qui témoigne de la mise sous tension après une longue période sans manipulation.

La souris cesse de fonctionner quand la pile atteint 1,05V.

Je n'ai pas trouvé de trace d'un convertisseur DC>DC genre 1v vers 2 ou 3 Volts chez les fournisseurs habituels (mouser, TME...) si quelques uns d'entre vous ont une référence ça m'intéresse.

A vrai dire, en tant qu'autodidacte je ne comprends pas trop le principe qui permet d'augmenter une tension si vous pouvez m'éclairer ça m'intéresse.

Teknic.

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

On peut utiliser un convertisseur boost :
http://en.wikipedia.org/wiki/Boost_converter

Certains (qui sont conçus pour s'alimenter sur une seule pile AA) démarrent à 0.7V voire moins, regarde les premiers liens de cette recherche :
https://www.google.com/search?q=sing...oost+converter

[Teknic]

Voilà exactement la réponse que j'attendais, merci Bobfuck.

J'ai donc trouvé le Semtech SC122 chez Digikeys, il semble difficile à se procurer en petite quantité ...mais me voilà à présent sur la bonne voie.

Merci.

Teknic.

[Teknic]

Rebonjour,

juste pour te dire bobfuck que ta réponse m'a énormément aidé. J'aurais pu y passer beaucoup de temps avant de m'orienter correctement.

De fil en aiguille je me suis donc procuré un Max 756 dit Boost converter ou encore "step up" converter qui fournit 3,3V ou 5V selon le câblage depuis 2 piles de 1,5V.
Un petit boîtier Dip-8 adapté puisque je me cantonne à du traversant et même pour la première fois l'utilisation d'une self dans l'un de mes circuits.

C'est cool.

Merci encore.

[bobflux]

De rien

Attention une erreur de débutant c'est de choisir une inductance non adaptée, il faut bien regarder les specs, notamment le courant de saturation (doit être supérieur au courant maximum qui circulera dedans, en haut de la dent de scie) et que le matériau utilisé ait des faibles pertes à la fréquence de travail (en général, la ferrite c'est le mieux). Concernant la diode il faut qu'elle soit assez rapide. Il faut aussi faire attention au layout...

[Teknic]

N'étant pas habitué à ce genre de composant/circuit j'ai essayé de suivre au plus près les recommandations de la doc. Je me suis fourni chez Mouser, le Max756 à plus de 4Euros n'est pas donné.

- Condensateurs de 100 et 150 uF Low ESR: tient je viens encore d'apprendre un truc à propos des temps de réaction des condensateurs et la possibilité d'en mettre en parallèle pour améliorer la vitesse.
Je me suis dirigé vers cette gamme:

http://www.mouser.fr/Search/ProductD...7-EEU-FM1V151B

C'est légèrement plus cher que les électrolytiques aluminium habituels... j'ai l'impression que certaines réalisations qu'on trouve sur le net sont faites avec des condensateurs classiques, il faudrait que j'essaye.

- Pour le dernier condensateur de 0,1uF je n'ai pas trouvé de Low ESR, j'en ai justement pris un classique dans mes fonds de tiroir.

- Pour la diode j'ai pris une 1N5817 comme c'est conseillé, je n'ai jamais remarqué qu'il y avait des spécifications de vitesse pour les diodes, les docs n'ont pas l'air très bavardes sur ce sujet.


- Enfin par rapport à la self j'étais très peu sûre de moi, j'ai opté pour ça:

http://www.mouser.fr/Search/ProductD...-RLB1314-220KL

C'est une self radiale de 22uH, un peu disproportionnée puisqu'elle accepte jusqu'à 2,2 Ampères alors que le datasheet du Max756 annonce des pics de courants à 1,2A dans les cas extrêmes. Par contre elle répond bien à la dernière recommandation de ne pas dépasser les 0,03 Ohms.
Du coup la self est plutôt grosse, environ 1,2cm de diamètre sur 1cm de haut. Vu la taille j'ai du coup un gros doute pour savoir si j'ai tapé dans la bonne catégorie, derrière je vais tirer 100 ou 150mA grand maximum, j'aimerai bien pouvoir réduire la taille de ce composant. Là si quelqu'un a des conseils ça m'intéresse.

Pour l'instant j'ai enfiché tout ça sur une carte de prototypage sans soudure et ça marche bien.


Teknic.

[bobflux]

> tient je viens encore d'apprendre un truc à propos des temps de réaction des condensateurs
> et la possibilité d'en mettre en parallèle pour améliorer la vitesse.

En gros, pour ton convertisseur à découpage il faut deux condensateurs, un à l'entrée et un à la sortie. Il faut regarder la datasheet du DC-DC pour avoir les specs à respecter (capacité minimum, ESR, etc).

Il faut vérifier que la spec "max ripple current 100kHz" de la datasheet du condensateur est respectée. Si c'est spécifié à 50 Hz seulement, c'est un condensateur pas prévu pour un convertisseur à découpage. Les pertes dans le condensateur sont en ESR * I^2, tu peux t'amuser à intégrer I^2 sur une période pour voir si ça va chauffer, ou le faire avec Spice.

Attention ce n'est généralement pas donné dans les datasheets, mais l'inductance propre du condo est importante aussi, plus elle est élevée, moins il est efficace en HF. C'est assez simple, on prend des capas de petite taille (entraxe 2.5 à 5mm).

Pour réduire l'ESL et l'ESR on peut en mettre plusieurs en parallèle.

Tu peux ajouter un condensateur CMS 0805 de 1 µF en parallèle.

Perso j'aime bien les Nichicon LF et R7/R5, ESR ridicule, inductance faible (3-4nH), ripple current monstrueux, et en prime, pas chers. Voici un lien, trié par prix :

http://www.mouser.fr/Passive-Compone...Ns=Pricing%7c0

Sur un boost, le courant d'entrée est une dent de scie, mais le courant d'entrée est un carré ! Donc ça va générer pas mal de parasites en sortie, d'où la nécessité d'un condensateur performant. Si tu alimentes de l'analogique avec, tu peux ajouter un filtre LC (ferrite, capa).

> Pour le dernier condensateur de 0,1uF je n'ai pas trouvé de Low ESR

Un céramique CMS 1µ 0805 a une ESR dans les 6-10 mOhm et une ESL < 1 nH.
Le même en traversant ne sert à rien puisqu'il a une inductance équivalente à celle du condensateur polymère...

> C'est une self radiale de 22uH, un peu disproportionnée puisqu'elle accepte jusqu'à 2,2 Ampères

En gros, t'as deux philosophies :

- soit tu prends une self qui a une saturation au-dessus de la limitation de courant du convertisseur : donc, elle ne saturera jamais, mais sera un peu grosse.
- soit tu la dimensionne en fonction du courant maxi que tu vas effectivement utiliser (le sommet de la dent de scie, dans le pire cas, Vin minimum et Vout maxi). Elle sera plus petite, mais si tu tires plus de courant que prévu, elle va saturer. Normalement dans ce cas, ça fait chauffer le convertisseur, et il finit par se mettre en sécurité.

Avec la grosse self, ça marchera, mais si tu tires que 100mA, tu peux mettre plus petit.

Personnellement j'aime bien ce style :

http://www.mouser.fr/Search/Refine.aspx?Keyword=SRR1280

C'est des self blindées, qui émettent peu (le circuit magnétique entoure complètement le cuivre), bien sûr c'est en CMS...

Attention le layout est très important pour éviter d'émettre de la pollution électromagnétique...

[Poseidon88]

Attention à Mousser ... je commande régulièrement chez eux car ils ont des condos spéciaux pour l'audio (et surtout ils ont toutes les valeurs d'une même série) mais attention à la surprise quand Fedex vient te livrer ton colis. Ils te demandent un jolis chèque entre 18€ et 40€ de frais de douane et de dossier... Et rien à voir avec le montant de ta commande. Il y'a 2 mois j'ai payé 18€ de douane pour une commande de 70€. Là j'en attends une que je dois recevoir Lundi, y'en a pour 38€ de douane alors que la commande fait 430€.

[bobflux]

Il faut payer en euro sur la version européenne de Mouser et choisir la bonne option Incoterms. Alors, les droits de douane sont inclus...

[Teknic]

Merci pour ces conseils, je me garde tout ça sous le coude.
Par contre pour les CMS je ne suis pas encore prêt... moi qui me contente pour le moment de souder sur des cartes à pastille, le CMS me paraît bien lourd.


> Attention le layout est très important pour éviter d'émettre de la pollution électromagnétique...
C'est par rapport au fait que le Max756 travaille à très haute fréquence et risque de rayonner?

Pour Mouser je commande en Europe/Euro, par contre c'est vrai que les tarifs de livraisons (20 Euros en dessous de 67Euros TTC) sont un peu prohibitifs (en plus je n'apprécie pas les services Fedex).
C'est pour ça que habituellement je commande plutôt chez TME quand je le peux, je trouve les tarifs raisonnables et le service DHL est plus pratique pour moi (avec les points relais).
Je n'ai jamais essayé les autres: digikeys, radiospares-particuliers....

Teknic.

[bobflux]

> C'est par rapport au fait que le Max756 travaille à très haute fréquence et risque de rayonner?

C'est plus le di/dt que la fréquence. Un signal de 1 kHz avec un temps de montée de 1ns peut être bien plus polluant qu'un signal de 1MHz avec des flancs à 100ns...

Y'a deux trucs :

- L'inductance parasite des traces, c'est le mal, puisque la tension induite dedans est L*di/dt... par exemple un innocent bout de trace de 1cm qui prend 1A/ns peut voir plusieurs volts de tension apparaître entre les deux bouts, largement assez pour faire planter un micro ou pourrir un signal qui passe dans le coin si il se trouve par hasard que c'est un bout de trace de masse commun entre le DC-DC et aure chose de sensible.

- Concernant les émissions électromagnétiques (et couplage par champ magnétique avec ce qu'il y a autour), les emmerdements sont proportionnels à di/dt * aire de la boucle.

Pour faire le layout d'un DC-DC, on prend le schéma, on dessine dessus les 2 boucles parcourues par le courant (une pour le MOS passant, une pour le MOS bloqué), et :

- On minimise l'aire des 2 boucles
- On minimise la différence entre les 2 boucles (c'est là qu'on a le plus gros di/dt puisque le courant passe d'une boucle à l'autre)

Après, il faut prendre le feedback au bon endroit, etc.
Un plan de masse à l'envers du circuit imprimé est très fortement conseillé...

[bastien31]

Bonjour,

Il y a des composants tout prêts avec inductance capa et élément de commutation intégrer, c'est tres pratique quand on ne veut pas se faire chi... avec des problèmes d'inductance mal dimensionner ou autre joie du DC/DC.

En revanche ces composants sont un peu cher.

Allez voi du cotes du fabricant tracopower ou xp power . disponible chez farnel RS, et je pense Mouser.

[RISC]

Salut,

Regardes le MCP1643. C'est un step-up converter fait pour les Leds :
tension d'entrée : 0.65V à 5V
tension de sortie sélectionable jusqu'à 5V
courant : 800mA
Il peut donc fontionner sur une ou 2 batteries ou des accus.

Tu devrais pouvoir l'obtenir en échantillon gratuit.

a+