Alimentation carte

[ioro]

Bonjour à tous,

Si je dispose de l'alimentation secteur et que j'ai besoin de 24/12/5/-5V, est-il judicieux d'avoir :

1/ Une alimentation secteur 230/24V, 230/12V, 230/5V et un convertisseur pour générer du -5V
2/ Une alimentation secteur 230/24V et des convertisseurs DC/DC pour faire du 12/5/-5V?
3/ Une autre solution

En terme de courant, je prend la conso en courant de ma carte, si j'en ai X, je multiplie par X et j'ai le courant consommé total?

Je veux protéger la carte avec un fusible, admettons qu'elle consomme 10mA, je prend quoi comme fusible ? 20mA, 100mA, 1A?

D'avance, merci.

Ioro
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[f6bes]

Bjr à toi,
Reste à savoir ce que tu mets derriére le mot..." convertissseur".
Pour des dé bits de l'orde de ...100 mA , des régulateurs linéaire sont plus que suffisants.
Ca sera pas une ruine si c'est pas des " convertisseurs " !!
- 5V , je veux bien , MAIS sous quel débit.... (non dit !!)
ta carte cramera AVANt la fonte d'un fuse .
Si tu trouves des fuse de 20 ma en faire part à la communauté.
Bonne journée

[ioro]

Bonjour,

Je pense à ça en convertisseur DC/DC.
Je pense à ça pour l'alim.

En terme d'architecture je pense à ça :


Si chaque carte (connecteurs 6 contacts) consomme 10mA et que j'en ai 10, le DC/DC doit pouvoir fournir un courant de 100mA, c'est ça?

[azad]

Salut,
fais une recherche avec "alimentations jeux arcades" tu trouveras pour moins de trente euros des alimentations 220V avec des sorties -5, 5, 12 et 24V avec des courants de 15A pour le 5V, 3A pour le 12V et 2A pour 24. Ces alimentations malgré leur prix très bas sont très fiables (plusieurs années 24H sur 24). Cela doit être du aux très grandes quantités fabriquées. Mais il faut fouiller car souvent elles ont soit une sortie 24V soit une sortie -5V. Quand on a le -5V, le débit sur cette sortie est souvent de l'ordre de 1A.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

Si je dispose de l'alimentation secteur et que j'ai besoin de 24/12/5/-5V, est-il judicieux d'avoir :

Ca dépend des consommations ainsi que de la qualité de la régulation demandée sur chacun des rails d'alimentation.
- diminuer une tension d'alimentation pour quelques dizaines ou centaines de mA n'est pas bien compliqué : il suffit d'un régulateur linéaire (e.g. 7805) ;
- augmenter une tension pour quelques dizaines ou centaines de mA n'est pas extrêmement compliqué, il "suffit" d'un petit régulateur à découpage.
- s'il faut deux rails (e.g. 12V et 5V) fournissant un courant "non négligeable", il peut être intéressant d'utiliser les deux secondaires d'un transfo (utilisé dans une alimentation à découpage). Dans ce cas, seul l'un des deux rails est régulé. Il faut alors s'assurer que la relativement faible précision & stabilité du second ne soit pas un problème.
Cela dépend aussi de la manière dont tu entends fabriquer ton produit : est-ce que tu comptes acheter une alimentation standard 230 V et la connecter à ton circuit (auquel cas il t'appartiendra probablement de dériver les diverses tensions de celle fournie par l'alim standard) ou est-ce que tu réalises l'alim en interne, auquel cas il est éventuellement possible de directement générer les différents rails requis.

Dans tous les cas, il s'agit de minimiser les coûts (au sens large), et cela implique de prendre en compte la conception/prototypage/mise au point de l'alim, le prix des composants, les compétences disponibles, les délais impartis, etc.

Si l'énergie disponible est en quantité limitée (alimentation par batterie ou assimilable), la problématique est encore différente.

[ioro]

Bonjour Antoane,

L'idée est d'utiliser que des modules existants sur le marché :
- alim à découpage 230/48V
- convertisseur DC/DC 48/24V
- convertisseur DC/DC 48/12V
- convertisseur DC/DC 48/5V

[Antoane]

Bonjour,

Il est tout petit ton marché
N'as tu pas un catalogue plus fourni ?
Sinon, tu n'as guère le choix... Sauf éventuellement pour savoir s'il est préférable de réaliser le 24V à partir de 2*12 V ou d'un unique convertisseur sortant 24 V

Quel est le courant consommé sur chaque rail ?
y a-t-il des spécifications particulières (alim 12 V devant être particulièrement propre, etc.) ?

[ioro]

Au niveau des courants, je ne sais pas trop encore, je suis en train de faire l'analyse.
Après, il me semble que le DC/DC style TRACI POWER fournissent des alimentations stabilisées et propre.

Mais peut être que je me trompe!

[Antoane]

Bonjour,

Après, il me semble que le DC/DC style TRACI POWER fournissent des alimentations stabilisées et propre.

De l'avantage de l'usage de termes n'aillant aucun sens scientifique
"propre" ne veux pas dire grand chose, en tout cas tant que le terme n'est pas mis en contexte. En particulier, les convertisseurs tracos sont à découpage et donc, a priori, "pas très propres". Reste à voir si ce "pas très propre" est suffisamment propre ou non.
Exemple :
> http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/1761sff.pdf : 20 µV
> https://www.tracopower.com/products/ten5.pdf dizaine de mV
Les chiffres ne sont pas directement comparable car les bruits ne sont pas du même type, ni spécifiés sur la même bande de fréquence, mais il y a un facteur 1000...
ce bruit est tout à fait acceptable pour alimenter un moteur mais le sera peut-être beaucoup moins pour un circuit analogique sensible.

Les avantages premiers des tracos, c'est qu'ils offrent une alim à découpage plug-and-play (avec les avantage et inconvénient inhérent) simple à utiliser, pour pas trop cher, éventuellement avec isolation.

[ioro]

Bonjour,

Merci pour ce retour.

Pour dimensionner mon alimentation principale (230 -> 48V), je prend le total de tous mes courants pour choisir le courant max de sortie?

[Antoane]

Bonjour,

Si tu utilises un module 230 V > 48 V suivi de modules 48 V > x V, le courant tiré sur le 48V sera la somme de :
- celui consommé par le "truc" alimenté en 48 V
- celui consommé par chacun des convertisseurs alimenté en 48 V.
Le courant consommé par un convertisseur 48 V > x V n'est pas égal au courant délivré en sortie : c'est la puissance d'entrée qui est égale à celle de sortie (au rendement près, spécifié dans la datasheet du module).

Utiliser un convertisseur 230 V > 48 V suivi d'autre convertisseurs 48 V > x V n'est pertinent (à peu près) que dans le cas où la consommation sur le rail 48 V est (assez largement) dominante par rapport à la consommation sur les autres rails d'alimentation.

[ioro]

Bonjour,

Le courant consommé par un convertisseur 48 V > x V n'est pas égal au courant délivré en sortie : c'est la puissance d'entrée qui est égale à celle de sortie (au rendement près, spécifié dans la datasheet du module).

Je n'ai pas compris ce passage ^^

Dans le cas où j'utiliserai des régulateurs, est-ce que je peux câbler plusieurs modules sur une même sortie ? Par exemple, si j'utilise le LT1761 qui sort 100mA, je peux câbler 10 modules qui consomment 10mA?

Et j'en profites aussi pour vous demander comment vous définissez le courant consommé par un module ?

Merci

[ioro]

J'ai défini mes courants :
- 48V, 3.75A
- 24V, 250mA
- 12V, 2A
- +/- 12V, 600mA
- 5V, 20mA
- +/- 5V, 200mA

[Antoane]

Bonjour,

Un convertisseur transformant 48 V en 12 V sous 3 A fournie 12*3=36 W. S'il a un rendement de 1, il consommera 36 W sur le bus 48V, soit 36/48 ~0.75 A.
Si le rendement n'est pas de 1 mais vaut a, il consommera 36/a W sur le bus 48 V.

[IC-CD0000]

Bonjour,

J'ai défini mes courants :
- 48V, 3.75A
- 24V, 250mA
- 12V, 2A
- +/- 12V, 600mA
- 5V, 20mA
- +/- 5V, 200mA

je ne sais pas si le RQ-125D (ICI) ou l'IPC300B (LA) serait une bonne solution ? pas sûr car j'ai vu en cours de route que tu as besoin du 48V, c'est bien ça, pourquoi ? Bonne journée

[ioro]

Bonjour,

J'ai besoin du 48V pour alimenter des moteurs.

En fait, chaque module (ou presque) possède son propre bloc d'alimentation. L'idée c'est de se débarrasser des blocs et d'avoir une "power box" qui gère tout ça.

J'ai jamais fait ça, je ne sais pas comment on procède dans "l'industrie". Je suis à l'écoute de quelques conseils.

C'est peut être une mauvaise idée de vouloir remplacer les blocs mais après ça fait des multiprises et des multiprises et de toute façon, on doit générer du 5V et du +/-5V donc autant faire les choses une bonne fois pour toute!

Antoane, si on reprend la datasheet des traco power, ça ferait par exemple, pour du 48->12 sous 500mA une puissance de 6W avec un rendement de 86%, la consommation sera d'environ 150mA. J'ai bon?

[ioro]

Dans la datasheet de ce composant (régulateur de tension négative), quelle est la consommation en courant?

Merci.

[ioro]

Le quiescent current est le courant de repos (qlq mA) et après la consommation de courant est celle du truc alimenté??

[Antoane]

A la différence des convertisseurs à découpage comme les tracos, c'est un régulateur linéaire, le courant d'entrée est donc égal au courant de sortie ajouté au quiescent current (lui-même souvent négligeable).

J'ai jamais fait ça, je ne sais pas comment on procède dans "l'industrie". Je suis à l'écoute de quelques conseils.

Ca dépend des contraintes (cf. message 5)...
Par exemple, si le 48 V n'a pas besoin d'être très bien régulé, et que le on pourra utiliser un unique transformateur pour fabriquer le 12 V et le 48 V. La régulation s'arrangera pour que le rail 12V soit à tout pile 12V tandis que le rail 48V variera un peu, en fonction du courant soutiré à l'alimentation.
Par exemple, si le courant demandé sur le +/- 5V n'est pas trop élevé, on pourra le produire à partir du rail 12V avec un régulateur linéaire.
Cependant, il est de plus en plus courant d'utiliser des alimentations "off the shelf".
Il faut voir également si tu as des contraintes sur les masses : celle-ci sont ^elles communes ou doivent-elles être isolées ? certains rails doivent-ils être particulièrement propres, etc.
Pourquoi ne pas avoir intégré la consommation sur le +5V à celle sur le +/-5V ? etc.

Antoane, si on reprend la datasheet des traco power, ça ferait par exemple, pour du 48->12 sous 500mA une puissance de 6W avec un rendement de 86%, la consommation sera d'environ 150mA. J'ai bon?

Ca sonne raisonnable.

[ioro]

Merci Antoane pour ce retour.

Qu'entends-tu par "bien régulé", "propres"?

Si j'ai bien compris, les alimentations à découpages c'est pas très propres (centaine de Vrms) alors que les régulateurs de tension linéaires plutôt centaine de µVrms, c'est ça?
Et bien régulé c'est +/- 5%, +/-10%? C'est ça?

Je crois que dans mes designs, j'ai fait une boulette... à savoir que j'ai besoin d'une alim bien régulé et propre pour mon +5V et +/-5V, que j'aurais du prévoir sur la carte.
Pour gagner de la place, j'ai décidé de gérer ça hors de mes PCB mais finalement c'était peut être pas la bonne idée.
Ma "Power Box" va générer des tensions dont certaines propres et régulées et d'autres moins propres et moins régulées. Si je mets toutes ces tensions dans un harnais et que je distribue mes diverses tensions, n'y a t-il pas de risques que mes tensions "propres" soient pourries par les "moins propres"?

[Antoane]

Si j'ai bien compris, les alimentations à découpages c'est pas très propres (centaine de mVrms) alors que les régulateurs de tension linéaires plutôt centaine de µVrms, c'est ça?

C'est l'idée, même si ca reste très général et cache bien des choses.
J'ai ajouté un m là où il fallait "centaines de mVrms", c'est quand même plutôt pour des alimentations fournissant quelques dizaines de volts.

Et bien régulé c'est +/- 5%, +/-10%? C'est ça?

C'est ça : précision initiale + variation de la tension de sortie en fonction de l'usage (i.e. vis à vis des variations de tension d'entrée, de courant de sortie, de la température, etc.).

Ma "Power Box" va générer des tensions dont certaines propres et régulées et d'autres moins propres et moins régulées. Si je mets toutes ces tensions dans un harnais et que je distribue mes diverses tensions, n'y a t-il pas de risques que mes tensions "propres" soient pourries par les "moins propres"?

Éventuellement. A voir en fonction de "combien c'est sale" et de combien l'alim propre peut être sale tout en continuant à faire bien fonctionner le circuit alimenté.



Note qu'il est difficile de parler ainsi généralités, avec des termes vagues (tel que "propre" "bien ~", etc).
Ceci dit, pas sûr que, en ce qui me concerne, je me débrouillerais mieux avec toutes les données chiffrées en main

[ioro]

Yep j'ai remarqué pour le mVrms ^^

Imaginons que j'ai bel et bien fait de la merde. Ce qui peut me sauver c'est deux faisceau :
- 1 pérave
- 1 bien
??

Et je rebondi sur ta question concernant les masses, quelle est la pratique ?

J'ai aucune idée de si elle doivent être communes ou pas. J'imagine que oui, pour que tous les modules soient reliés à la terre après, mais je ne fais qu'imaginer...

[ioro]

Et question subsidiaire!

Les bloc d'alimentation que l'on à avec un pc par exemple, c'est du découpage?

[Antoane]

Aujourd'hui, sauf cas particulier, tout est à découpage.

Et je rebondi sur ta question concernant les masses, quelle est la pratique ?

Ca dépend... Si je comprend bien, tu veux remplacer la multitude d'adaptateurs alimentant divers récepteurs par une unique boite.
Tous ces adaptateurs étaient isolés entre eux, ils ne partagent pas de masse commune. Ou en tous cas pas par leurs alimentations, mais éventuellement via des câbles de connexion (USB, DVI, etc).

Certaines alim ont cependant leur sortie reliées à la terre. Cela dépend de la classe d'isolation de l'appareil :
- Alim de PC : classe 1 (si je ne m'abuse)
- chargeur USB (e.g. pour téléphone) : classe 0 (si je ne m'abuse)
Je ne détaille pas davantage ce point, n'était vraiment pas au fait des normes.

Imaginons que j'ai bel et bien fait de la merde. Ce qui peut me sauver c'est deux faisceau :
- 1 pérave
- 1 bien

Éventuellement.
Si il faut une alim "vraiment propre", il est possible d'ajouter un filtre en entrée du circuit alimenté (self de mode différentiel + capa X et Y + self de mode commun).

[ioro]

Bonjour,

Merci pour ce retour.

Admettons que je veuille surveiller si mes alims fonctionnent bien, est-ce que je peux utiliser les entrées analogiques d'un DAQ?

Si oui, comment je dois câbler? Je ne sais pas si je peux relier toutes les masses des alims à découpage sur une masse commune et comparer le niveau par rapport à GND ou si je dois avoir une masse par alim, auquel cas je ne sais pas comment contrôler...

[Antoane]

Bonsoir,

Si les entrées de ta DAQ ne sont pas isolées ou assimilable, il faudra effectivement relier les masses des alim et celle de la DAQ.

Si oui, comment je dois câbler? Je ne sais pas si je peux relier toutes les masses des alims à découpage sur une masse commune et comparer le niveau par rapport à GND ou si je dois avoir une masse par alim

Ici, impossible de répondre par une généralité ; en particulier si tes alims sont un peu particulières (tu as l'air très soucieux de la propreté de certaines).

Ici encore, il faudrait que tu développes très largement ta problématique pour qu'on puisse pleinement t'aider.

[Vincent PETIT]

Salut,
Je reviens sur la problématique du depart, à savoir si il faut ou pas cascader les alimentations et la technologie des convertisseurs.

Déjà il y a plusieurs choses qui dépendent de tes besoins dont on ignore tout.

Un régulateur linéaire = tension de sortie bien lisse et peu de bruit mais en contre partie si la tension d'entrée est grande par rapport à la tension de sortie il chauffe très vite même si on tire que très peu de courant. P = (U_input - U_output) * I_output avec cette formule on voit tout de suite le problème avec 48V en entrée et 5V en sortie par exemple.

Un régulateur à découpage = très bon rendement dans les cas problématique des régulateurs linéaires mais en contre partie la tension présente du ripple ce qui est moins lisse et un peu plus bruyant.

Par exemple, il peut être intéressant d'avoir un régulateur à découpage pour baisser la tension 48V à 12V pour, cette fois, pouvoir peut être mettre des régulateurs linéaires et ils chaufferont moins du coup. Tu vois l'idée ?

En revanche si tu prends un régulateur par tension de sortie souhaitée et au vu de la tension de tête (48V), tu ne peux que prendre des régulateurs à découpage.

Pour ton histoire de masse, faut voir le contexte.

[ioro]

Bonjour à tous,

J'ai décidé d'utiliser une alim à découpage +/-12V pour générer le +/-5V.

Je compte utiliser un AZ1117-5.0 pour le +5V et un MC7905AC pour le -5V qui fournissent tous les deux 1A en sortie.

J'ai 100mA sur le -5V et 540mA sur le +5V.

Voici le schéma :


Premièrement, le schéma est-il bon? J'ai vu dans les datasheets, des schémas avec des diodes de protection mais je ne sais pas si je dois en utiliser ou pas...

Deuxièmement, j'aimerai mettre des fusibles sur les sorties mais comment les dimensionner? Est-ce une bonne solution?

Enfin, le MC7905AC a un boitier (D2PAK) que je n'ai jamais rencontré. Le brochage me paraît étrange (pin 1: GND, pin 2: en l'air, reliée à la patte 4, Vin et pin 3 : Vout). La pin 2 n'est donc pas brasée?

D'avance, merci.

Ioro

[Antoane]

Bonjour,

Je compte utiliser un AZ1117-5.0 pour le +5V et un MC7905AC pour le -5V qui fournissent tous les deux 1A en sortie.

J'ai 100mA sur le -5V et 540mA sur le +5V.

vérifie bien que les régulateurs pourront dissiper la puissance sans trop chauffer :
> Pd = |Vin-Vout|*Iout
> Tj = Pd * Rth(ja) + Ta,
avec Pd la puissance dissipée par le composant, Tj la température de jonction, Ta la température ambiante, Rth(ja) la résistance thermique entre jonction et air ambiant.

Si le composant chauffe trop, tu peux le prendre dans un plus gros boitier (DPAK, TO220) ou ajouter un radiateur (une grande surface de cuivre sous le composant peut faire l'affaire, on trouve des tables permettant d'estimer la résistance thermique d'un tel radiateur sur le net).

Voici le schéma :
Pièce jointe 352185

Premièrement, le schéma est-il bon? J'ai vu dans les datasheets, des schémas avec des diodes de protection mais je ne sais pas si je dois en utiliser ou pas...

Ca m'a l'air ok.
C4 sera de préférence céramique, tu peux éventuellement accroitre C3 (et par exemple mettre un 1µF, de manière à n'avoir qu'une référence de condensateur à acheter).

Deuxièmement, j'aimerai mettre des fusibles sur les sorties mais comment les dimensionner? Est-ce une bonne solution?

Tu peux mettre des fusibles, mais de préférence en entrée des régulateurs : le courant de sortie du régulateur (linéaire) est égal à celui d'entrée donc la protection sera équivalente mais la tension +/- 5V ne sera pas affectée par la chute de tension dans le fusible.
L'alimentation Traco est protégée contre les court-circuits.
Quoi qu'il en soit, le plus important est de mettre un fusible en entrée du montage sur ke 230 V, ce sera lui la vraie protection.

Tu le choisies avec un calibre en courant "un peu" supérieur (+50 à +100 %) au courant max consommé par la charge.

Enfin, le MC7905AC a un boitier (D2PAK) que je n'ai jamais rencontré. Le brochage me paraît étrange (pin 1: GND, pin 2: en l'air, reliée à la patte 4, Vin et pin 3 : Vout). La pin 2 n'est donc pas brasée?

La pin 2 ne touche pas le PCB, elle dépasse à peine du composant.
Ce sera évident quand tu l'auras dans la main.

[ioro]

Bonjour Antoane et merci pour ton retour.

J'ai Pd = 3.78W pour l'AZ1117 et la datasheet donne Pdmax = (150-50)/25 = 4W.
Je n'ai donc pas besoin de rajouter quoique ce soit???