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5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA



  1. #1
    fiduce

    5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA


    ------

    Bonjour,
    Je souhaite réaliser une carte de type instrumentation connectée sur et alimentée par un port USB.
    Le 5V USB étant peu contraint par la norme, ma carte risque de fonctionner différement selon que je la connecte sur un PC fixe, un PC portable, un autre PC fixe, ou un HUB. J'ai donc besoin de stabiliser/réguler le 5V USB.
    Il est plus facile d'obtenir une tension stable en abaissant une tension élevée.
    Mais les composants que je compte utiliser ont de moins bonnes specifications en 3,3V ... je suis donc très attaché au 5V.
    Voilà donc mon problème : on a du mauvais 5V ... et on veut du super 5V en 100 mA (en transitoire ... la moitié peut suffir sinon).
    J'ai mes idées ... mais je pense que les habitués de ce forum ont aussi les leurs.
    Mes pistes :
    - monter à 7V (ou 10 ?) avec un booster haute fréquence ... puis revenir à 5V avec un régulateur LDO. Problème d'efficacité et de complexité.
    - utiliser un régulateur de type buck-boost ? (j'ai pas de référence, et je ne sais pas si ça fonctionne quand la tension fournie oscille autour de la tension se sortie souhaitée)

    Je privilégie la qualité de la tension fournie et l'efficacité de l'ensemble régulateur ... et si j'ai pas besoin d'induction, de diodes exotiques ou de grosses capacités, je serai content aussi.

    Toutes les pistes sont les bienvenues.

    -----
    Dernière modification par fiduce ; 28/04/2008 à 10h31.

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  3. #2
    DAUDET78

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    Si ton application n'est pas analogique en 5V, tu te contre-balances de sa "qualité". Ce qui compte, c'est que le 5V reste dans la gamme 4,75-5,25V qu'accepte tous les circuits logiques. Maintenant, il reste à faire les bons découplages sur ta carte pour les transitoires.
    J'aime pas le Grec

  4. #3
    fiduce

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    Malheureusement, ce n'est pas toujours vrai.
    Par exemple, une résistance numérique, un relai MOSFET (sa résistance quand il est ON) ou une référence de tension sont des composants sensibles à la tension d'alimentation. Je vise une stabilité de 4 mV, et j'ai revu à la baisse mon besoin en tension (10mA m'iront). Pour l'instant, j'envisage de combiner un "charge pump" doubleur (type ADM660) avec une référence de tension type MAX6250 (0.2% 15mA) ou ADR445B (0.1% 10mA).

  5. #4
    DAUDET78

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    Citation Envoyé par fiduce Voir le message
    Malheureusement, ce n'est pas toujours vrai.
    Par exemple, une résistance numérique, un relai MOSFET (sa résistance quand il est ON) ou une référence de tension sont des composants sensibles à la tension d'alimentation.
    A ma connaissance, ce ne sont pas des composants logiques mais analogiques .........

    Ma réponse #2 comportait cette restriction
    J'aime pas le Grec

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  8. #5
    fiduce

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    Bon, je retire la référense de tension de ma liste précédente ... (elle n'a pas besoin d'un 5V ultra-stable dans mon cas)
    Parfois, l'analogique déboule là où on ne l'attend pas forcément (quand les spécifications se corsent) : quand on overclocke un CPU, il faut commencer à regarder la tension d'alimentation.
    Dans mon cas, par exemple, je ne peux pas alimenter un DAC 24 bits (type LTC2400, 20 bits utiles) avec du 5V USB ... même avec une bonne tension de référence.
    L'instrument est conçu pour faire ses mesures (effectuées en temps réel sur une réplique du circuit opérationnel) à des instants ou le dialogue logique est nul (interférences). Le signal horloge (bus SPI) est interrompu en ces moments là.

  9. #6
    fiduce

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    En fait, j'ai besoin d'un seul milliampère en régime normal et 6 à 7 mA de façon transitoire (1µs de temps en temps). C'est mes 11 pull-ups qui mangent 5,5mA, mais je peux me débrouiller pour mettre tous les niveaux logiques hauts après chaque programmation SPI (en rusant de façon assez abo-minable).
    Dernière modification par fiduce ; 29/04/2008 à 11h07.

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  11. #7
    DAUDET78

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    le LTC2400 , tu peux l'alimenter de 2,7V à 5,5V, donc un bon régulateur faible drop (ou une référence de tension) 3,3V à 4,5V linéaire est suffisant.
    http://www.datasheetcatalog.net/data.../LTC2400.shtml
    J'aime pas le Grec

  12. #8
    DAUDET78

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    PS: il n'y a pas beaucoup de différence de performance entre 3 et 5V de Vcc pour le LTC2400. Par contre, un convertisseur (à pompe ou autres) .... ça fait du bruit
    J'aime pas le Grec

  13. #9
    fiduce

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    Merci pour cette indication (précieuse) ... je vais m'orienter vers un convertisseur à minibobine peut-être (isolation galvanique en sus ... et je risque d'en avoir besoin vu mes autres discussions en cours)
    Par exemple un NMV0509SC ... c'est un composant inductif, mais peut-être que je peux mieux filtrer son bruit que celui d'une pumpcharge ? A étudier.
    Merci en tout cas pour tes remarques.

  14. #10
    fiduce

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    Ok, mon DAC sera alimenté en 3 volts via une référence de tension ...
    Je continue de penser qu'il faut que je dispose de 5 volts pour d'autres éléments ... les résistances numériques notamment. Parce que si j'alimente en 3 volts, je ne pourrai pas dépasser 3 volts aux bornes des résistances générées. Je peux à la limite essayer d'alimenter en -3/+3 V ... et ensuite me débrouiller pour faire flotter l'ensemble ... mais alors il faut que j'isole ma masse locale ... et rien de mieux qu'une bobine pour isoler une masse, non ?
    Donc autant monter à 9V derrière l'isolation galvanique ... pour ensuite générer mes références de tension à la cool (au besoin en deux étages : d'abord du 5V puis du 3V) ...
    Bon, je dois potasser mon histoire de masse flottante avant de continuer ... je ne maitrise pas.

  15. #11
    fiduce

    Re : 5V USB donne 5V ultra-stable en 100mA

    Ok, j'ai lu de la littérature sur les sondes différentielles ... je crois que je vais me chercher un optocoupleur multivoies pour la partie commande et que je vais revoir à la hausse mon besoin en 5V galvano-isolé

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