Petite Alimentation sans interruption

[USMC]

Bonsoir tout le monde,

Je me suis fait un petit schéma d'alimentation sans interruption et j'aurai voulu votre avis.
Un LTC4412 assure la transition entre l'alimentation principale et la batterie (quand l'alimentation principale est coupée).
J'avais besoin d'un switch aussi pour commander la coupure de la batterie au bout d'un certain temps. (Merci DAUDET pour le schéma).



Le résultat attendu serait le suivant :
- Valim alimente la charge dans des conditions normales
- Vbat alimente la charge quand Valim est off
- Quand Vbat atteint une tension critique, j’éteins le Raspberry et environ 2 minutes après, la coupure se fait via le PMOS1.
- Valim revient, le Raspberry redémarre tout seul.

La charge maximum supportée par les MOS serait de 5,5A maximum (moyenne de 4A)

Plusieurs questions, mais la plus importante, est-ce que je me suis planté sur mon schéma ?
Après, je dois dire que je galère avec les PMOS. Comment je les choisis ? Je pense qu'il me faut des low logic level avec un rdson assez bas ?
Pour les diodes, des Schottky en TO220 (au moins D1), mais quel modèle ?

Je suis actuellement en train de chercher les composants, mais si vous avez des conseils pour me guider, ce serait cool.
Je posterai les datasheet de composant que je crois être bon demain

Merci à tous pour vos lanternes.
A+
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[DAUDET78]

Quand on cause d'un circuit , on donne un lien sur la datasheet : http://pdf.datasheetcatalog.com/data...logy/4412f.pdf

C'est quoi cette usine à gaz de PMOS ? En regardant la datasheet, on voit que le LTC4412 a une commande On/Off, il suffi de la piloter avec un timer pour laisser le temps au µC de s'éteindre proprement.
Timer fait avec un p'ptit µC ou un 74HC4060.

[DAUDET78]

J'ai une question qui me tracasse :

- Quand Vbat atteint une tension critique, j’éteins le Raspberry et environ 2 minutes après, la coupure se fait via le PMOS1

Sur un PC , il se coupe automatiquement quand le shutdown des logiciels est terminé. Il y a une info hardware qui le fait.
Ce n'est pas le cas sur un Raspberry ? Ce qui éviterait de faire une tempo hardware .

[antek]

Ce n'est pas le cas sur un Raspberry ? Ce qui éviterait de faire une tempo hardware .

Et oui, il faut passer par des astuces hard (plusieurs sont proposées sur les sites Pi).

[A voir en vidéo sur Futura]

[USMC]

Bonjour DAUDET et antek,

En effet, je suis complètement passé à côté. Et désolé pour la doc, il était tard quand j'ai posté, j'ai pas tilté..
Comme le dit antek, il faut obligatoirement passé par des astuces hard (le pi a ses qualités et ses défaut).

J'ai rectifié le schéma en tenant compte des remarques.
Celui-ci fait moins usine à gaz.
J'ai fait le "timer" avec un condo, une résistance et un npn. ça irait ?
Il faudra surement que j'ajuste les valeurs pour avoir un temps qui me convient.
J'ai fait le montage sur LTSpice et j'ai bien le comportement attendu. J'en appelle à ta sagesse maintenant



A+

[DAUDET78]

C'est pas avec C3 R1 que tu vas faire une tempo de 2 minutes !
Pourquoi Vpi est un PWM ?
A la mise sous tension le LTC4412 ne démarre pas (CTL au niveau "1")

[etpi7out]

Bonjour,

En même temps 2 minutes pour un éteindre un raspberry, dans la plupart des cas, c'est 1mn45 de trop, non?

[USMC]

C'est pas avec C3 R1 que tu vas faire une tempo de 2 minutes !

J'ai expressément spécifié que j'ajusterais les valeurs dans un second temps, pas eu le temps de faire le calcul !

Pourquoi Vpi est un PWM ?

Comprend pas, j'ai juste fait un sorte de simuler des coupures (Valim coupe après 60s et Vpi coupe après 100s).
Dans ce cas la, Vout est couper vers 230s. C'était juste histoire de simuler le comportement.

A la mise sous tension le LTC4412 ne démarre pas (CTL au niveau "1")

Dans ce cas la, il faut que je reporte le Valim sur C3. Valim revient, Le LTC4412 démarre aussi quand le npn tire CTL à la masse ?

Merci DAUDET

[USMC]

Bonjour etpi7out,

J'ajusterai selon mes besoins, ce sera peut-être une minute.
Mais oui dans un cas standard, je suis d'accord avec toi.

Cordialement,

[DAUDET78]

J'ai expressément spécifié que j'ajusterais les valeurs dans un second temps, pas eu le temps de faire le calcul !

C'est pas une question de calcul, tu ne peux pas faire une tempo fiable de plus que quelques secondes avec R2 C3 Q2 !

Dans ce cas la, il faut que je reporte le Valim sur C3. Valim revient, Le LTC4412 démarre aussi quand le npn tire CTL à la masse ?

Une résistance entre Valim et la base de Q2 ..... si on utilise encore Q2 !

[USMC]

R2 ou R1 ? C'est bien R1 qui fait partie de la constante de décharge de C3 non ?
Je te fais confiance DAUDET, mais est-ce que tu pourrais m'expliquer pourquoi la tempo ne conviendra pas ?
Loin de moi l'idée de remettre ton expérience en question, mais je n'ai aucun argument de ta part pour m'aider à comprendre.

[DAUDET78]

R2 ou R1 ? C'est bien R1 qui fait partie de la constante de décharge de C3 non ?

C3 R1 !
Tu joues sur le courant base de Q2 pour la constante de temps, c'est assez aléatoire car :
- Le condensateur C1 de 3300µF a une valeur réelle assez indéfini dans sa durée de vie
- Le gain de Q2 est fonction d'un tas de paramètres ( température, composant etc)

La solution la plus fiable serait d'utiliser un 74HC4060
- Son MR est maintenu à un niveau "1" par le µC . Sa sortie Qn est à "0" qui est le CTL du LTC4412 ( qui est donc on)
- Quand le µC passe en shutdown, il met le MR à "0"
- Au bout d'un certain temps ( fonction du RC du 4060 et du Qn utilisé) la sortir Qn passe à 1 et plante le LTC4412 . Ce temps peut facilement atteindre 2 heures avec une très bonne répétabilité !

[USMC]

Merci DAUDET pour tes explications. Je vais plancher sur le 74HC4060.
C'est pas gagner (tu l'as d'ailleurs anticiper je vois, vu ta réponse ).
Je ne poursuivrais pas dans cette voix, mais ça me titille. Au niveau fonctionnel, le schéma #5 était bon quand même ?

Toujours pour le schéma en #5 :
Pour le MOSFET "Q1", je pensais prendre ça : IPP45P03P4L11AKSA1 - Datasheet : http://www.farnell.com/datasheets/22...542.1489348595

Pour la diode Schottky "D1" : MBR845 - Datasheet : http://www.farnell.com/datasheets/12...542.1489348595

Je ne pense pas avoir besoin de radiateur pour aucun des deux.
J'ai bon ?

A+

[DAUDET78]

Je ne poursuivrais pas dans cette voix, mais ça me titille. Au niveau fonctionnel, le schéma #5 était bon quand même ?

Ton schéma est faux, faut utiliser le schéma 2 de la datasheet du LTC4412 (et avec une résistance entre Valim et base du NPN)

Pour le MOSFET "Q1", je pensais prendre ça :

Non, il n'est pas spécifié pour Vgs=-3V

Pour la diode Schottky "D1" :

Il n'y a plus de diode !

[USMC]

Ok, ça marche.

En admettant que j'utilise le 74HC4060 en timer pour contrôler le LTC4412.
Et en admettant que j'utilise le schéma 1 de la datasheet du LTC4412.

Est-ce que pour D1, mon choix précédent (MBR845) est bon ?
Pour le MOSFET, en effet petite erreur de ma part. Celui-ci ? : SPP80P06PHXKSA1 - datasheet : http://www.farnell.com/datasheets/18...542.1489348595
Vgs(th) compris entre -2.1 et -4, RDSon de 0,023 ohm.

Merci.
Bonne soirée à toi.

[DAUDET78]

Est-ce que pour D1, mon choix précédent (MBR845) est bon ?

Oui, mais c'est un marteau pilon !

Pour le MOSFET, en effet petite erreur de ma part. Celui-ci ?

NON ! Le Rds(on) est spécifié à Vgs=-10V

Vgs(th) compris entre -2.1 et -4,

Alors, on va le répéter encore une fois :
On ne regarde JAMAIS le Vgs(th) qui sert à rien

Un Vgs(th) compris entre -2.1 et -4, cela signifie que pour un Vgs entre 0 et -2,1 , le courant drain est entre 0 et -5,5mA . C'est donc uniquement utile pour connaitre la condition Off du MOS (qui est facile à respecter)

Regarde à la fin de ce fichier: NMOS_TTL.txt

[CapFlam]

Bonjour/soir

Question bête: les ordinateurs gardent leur ports USB alimentés quasiment jusqu’à l’arrêt complet du système, ne pourriez-vous pas utiliser une sortie +5V du port USB pour obtenir l'info rasberry allumé/éteint?

[invite45431194]

Bonjour , juste un point de vue , je trouve ce schéma un peu complexe ; on part par exemple , d'une alim. , régulée de disons 12 volts et des poussières . D'autre part , l'alim. de secours , un accu de 12 volts , en série avec une schottky , que l'on relie à l'alim. . On a donc , en théorie ( FEM accu entre 12 et 13 V , à vide , neuf , à peu près ) , 12v moins 0,3 volt , soit 11,7 volts ; lorsque l'alim. fonctionne , soit 12 volts et des poussières , la batterie ne débite pas , puisque sa tension est inférieure . Quand le secteur disparaît , la batterie débite immédiatement . Après , il y a le circuit de charge , sauf si c'est une batterie de piles , bien sûr . Perso , j'ai acheté des composants chez Farnell ; il y a des diodes de la série SB 500 ( SB520 , 5A , 20 volts , je crois ); on peut en mettre 2 en // , ils le font bien sur les TV ; bien sûr , la répartition n'est pas tout à fait identique , mais celà chauffe moins , ou pas du tout ; j'en ai dépanné une récemment ; pour les MOS P , le mieux est de les mettre dans la ligne négative , car on les polarise fortement , et l'on a le RDSon minimal ( une réalisation d'alim régulée , 900 mV à 15 A , en dynamique ). De plus , un MOS standard ( BUZ 100 ou équivalent ) présente une RDSon minimale pour un VGS de 5 volts minimum , 6 pour être tranquille . Il est vrai qu'il y a des MOS spécial logique , mais , plus dur à trouver ; sinon , du bipolaire , mais il faut les saturer , pour un VCE très faible ( BD 437 par exemple , mais je ne suis pas sûr , 4 A il me semble ) . J'espère ces quelques conseils utiles , et la patience de m'avoir lu . Tu peux me répondre à mon adresse perso , si tu veux . J'ai trouvé ce forum par hasard , en cherchant un modèle de LED de chez FEU Sélectronic . Il est vrai que je ne le visite pas souvent . En ce moment , je suis sur la trace de la PCP de mes rêves ; et en attente de mes 30 résistances pour le motif lumineux . Bon , sur ce , au dodo , bonne journée . Cordialement . Patrick .

[DAUDET78]

Une élucubration nocturne :



Scénario :

• Valim apparaît
• Le µC démarre et met Vshutdown à "1"
• Valim disparaît . Le µC est alimenté par Vbat
• Le µC décide de faire un ShutDown. Il passe Vshutdown à "0" . Le 4060 est libéré !
• Il oscille avec une période T=2,2*R2*C2
• La sortie Q8 passe à "1" au bout de 124 impulsions et bloque le LTC

PS : si on utilise Q14 (au lieu de Q8) le blocage se fait au bout de 8192 impulsions

[DAUDET78]

PS : Tu peux faire la même chose avec un p'tit µC à 8 pattes et horloge interne ......

[USMC]

Bonjour à tous,

DAUDET, merci pour le fichier, je vais regarder tout ça.
Merci aussi d'avoir réaliser le schéma avec le timer, je comprend mieux comment il marche.
Quel logiciel as-tu utilisé ?

Patrick, merci pour tes conseils. J'avais aussi envisagé cette option ou d'ailleurs DAUDET m'avait beaucoup aidé.
J'avais encore pondu un truc sans nom, j'avais été remis sur la bonne voie
Le truc c'est que, je ne peux pas intégrer une batterie au plomb pour mon projet, elle sera trop grosse.
Je suis parti avec une batterie au lithium. Je ne suis pas équipé pour en mettre plusieurs en série (pas de chargeur adapté, pas de PCM/BMS).

Je reprend tout ça ce soir
Bonne après-midi.

[DAUDET78]

Quel logiciel as-tu utilisé ?

MicroCap 9
Je sais en utiliser 3% des possibilités .....

[terriblement]

Daudet, Comment la batterie fourni le courant au système (D2) ?

[DAUDET78]

Daudet, Comment la batterie fourni le courant au système (D2) ?

Quand je fais une simulation, je ne met que les composants dont je veux tester le fonctionnement, les autres ne m'intéressent pas.
- Y a pas le LTC4412
- Y a pas le PMOS
- Y a pas le µC
- etc etc
Vbatt n'est là que pour montrer qu'il faut un clamp à Vbatt avec D2 sur le signal provenant de Valim et qui commande le Reset du 4060

[terriblement]

Merci, j'avais point compris le but de la manip

[USMC]

Bonsoir DAUDET,

Je n'ai malheureusement pas eu le temps (boulot boulot) de refaire la simulation mais j'ai lu pas mal de doc sur le CD4060 (datasheet, sonelec)

Ce que j'ai compris :

- le couple R2/C2 défini la période d'oscillation et remplace un quartz dans ce cas.
- Chaque sortie Q est une division par 2 de la période du signal rentré sur la pin "clock"
- La diode D1 permet de bloquer le compteur à la fin des 124 impulsions pour que l'état logique de Q8 reste à 1.

Ce que je n'ai pas compris :

- La diode D2 qui clamp à Vbatt ?
- L’intérêt d'avoir Vbatt sur la pin MR (Reset) ?
- R3 n'intervient pas dans le calcul de la période d'oscillation ?

Juste pour m'enlever d'un doute :

- Le 4060 est bien alimenté par la batterie ? Le courant pompé par celui-ci ne risque pas de décharger encore plus la batterie ?
- Le fonctionnement de la pin MR (Reset). Si j'ai bien compris, un "1" sur MR réinitialise le compteur. Un "0" sur MR déclenche le compteur.
- Est-ce que Valim réinitialise le compteur quand elle revient ?
- Au niveau des valeurs R2/C2, est-ce qu'il y a des valeurs a proscrire ? (du genre trop grosse ou trop petite valeur des composants ?)

En résumé, Ca génère le scénario suivant :
- Valim apparait.
- le µC démarre et met Vshutdown à "1". Le compteur est réinitialisé
- Valim disparait. Le µC est alimenté par la batterie
- Le µC s'éteint et passe Vshutdown à "0". Le compteur est déclenché et le 4060 oscille à T=2,2*R2*C2
- Q8 passe à "1" au bout de 124 impulsions et bloque le LTC. L'alimentation au niveau du µC est Off.
- Q8 reste bloqué à "1" grâce à D1 qui à bloqué le compteur
- Valim revient, le µC démarre et met Vshutdown à "1". Le compteur est réinitialisé
- Q8 passe à "0" et débloque le LTC

Ça commence à rentrer
Merci.

[DAUDET78]

- le couple R2/C2 défini la période d'oscillation et remplace un quartz dans ce cas.

Oui

- Chaque sortie Q est une division par 2 de la période du signal rentré sur la pin "clock"

Oui, mais tous les Qn ne sont pas disponible !

- La diode D1 permet de bloquer le compteur à la fin des 124 impulsions pour que l'état logique de Q8 reste à 1.

Toi, tu utilises Q12 ! Q8, c'est pour raccourcir le temps de la simulation.

- La diode D2 qui clamp à Vbatt ?

Voir ma réponse

Vbatt n'est là que pour montrer qu'il faut un clamp à Vbatt avec D2 sur le signal provenant de Valim et qui commande le Reset du 4060

- L’intérêt d'avoir Vbatt sur la pin MR (Reset) ?

Vbatt n'est jamais sur MR

- R3 n'intervient pas dans le calcul de la période d'oscillation ?

Non, elle doit plus grande que 5 à 10 fois que R2

- Le 4060 est bien alimenté par la batterie ? Le courant pompé par celui-ci ne risque pas de décharger encore plus la batterie ?

Voir la datasheet

- Le fonctionnement de la pin MR (Reset). Si j'ai bien compris, un "1" sur MR réinitialise le compteur

Oui

Un "0" sur MR déclenche le compteur.

Libère le comptage

- Est-ce que Valim réinitialise le compteur quand elle revient ?

A ton avis ?

- Au niveau des valeurs R2/C2, est-ce qu'il y a des valeurs a proscrire ? (du genre trop grosse ou trop petite valeur des composants ?)

Entre 10K et 500K

En résumé, Ca génère le scénario suivant :
- Valim apparait.
- le µC démarre et met Vshutdown à "1". Le compteur est réinitialisé
- Valim disparait. Le µC est alimenté par la batterie
- Le µC s'éteint et passe Vshutdown à "0". Le compteur est déclenché et le 4060 oscille à T=2,2*R2*C2
- Q8 passe à "1" au bout de 124 impulsions et bloque le LTC. L'alimentation au niveau du µC est Off.
- Q8 reste bloqué à "1" grâce à D1 qui à bloqué le compteur
- Valim revient, le µC démarre et met Vshutdown à "1". Le compteur est réinitialisé
- Q8 passe à "0" et débloque le LTC

En gros , mais tu fais des erreurs chronologiques !
PS : Ne pas utiliser Q8 mais Q12 ! Pour avoir un condensateur C2 petit (moins de place !)

[USMC]

Un gros merci DAUDET

Exact, Vbatt n'est jamais sur MR vu le sens de D2.
Pour le clamp, malgré ta réponse je n'arrive pas à comprendre. Il doit me manquer quelques connaissances pour ça.
Est-ce que cela à un rapport avec le fait que ce soit la batterie qui alimente le 4060 ?

Et vu pour le courant consommé sur la batterie, autant dire quasiment rien..
Valim réinitialise le compteur quand elle revient car à ce moment la, le µC est éteint et donc D3 est passante. Ça produit donc un "1" sur MR.
Mais si j'ai bien compris, il n'a pas vraiment d'incidence vu que le µC se rallume et passe Vshutdown à "1".

Ok pour Q12.
Dans la logique pour calculer la durée de l'impulsion (au pif 60 secondes), il faudrait que je fasse ce calcul :
60 = 2048 * T => T = 60/2048 = 29,29 ms
Il faudra donc que je trouve un couple R2/C2 pour que T = 2,2*R2*C2 = 29 ms
Correct ? (m'en veux pas trop si c'est des inepties, vu l'heure )

[DAUDET78]

Est-ce que cela à un rapport avec le fait que ce soit la batterie qui alimente le 4060 ?

un circuit intégré (dans 99,9% des cas) ne doit jamais recevoir, sur une broche, une tension qui n'est pas dans la gamme Vss à Vdd

Mais si j'ai bien compris, il n'a pas vraiment d'incidence vu que le µC se rallume et passe Vshutdown à "1".

pour que le 4060 soit prêt à attendre le prochain shutdown

Il faudra donc que je trouve un couple R2/C2 pour que T = 2,2*R2*C2 = 29 ms

Sorry, c'est pas Q12 mais Q14 ! (voir réponse #19) . Donc comptage jusque 8192
Donc 2,2*R2*C2= 60/8192
R2*C2= 3,33 ms R2=100K C2=33nF

[USMC]

Bonjour DAUDET, j'espère que ça va.

Je pense avoir capté, comme Valim dépasse Vdd, la broche reset du 4060 risque de ne pas apprécier.
J'ai fait le schéma sur LTSpice et en effet, la tension sur la broche reset est toujours inférieur à Vbat, de quelques mV à quelques centaines de mV.
La ou je doute, c'est l'impact sur la batterie. avec ce montage, ça risque pas de l'endommager ou de la charger ?
Polarisation en inverse, aucun courant ne passe, mais par contre il ne faut pas dépasser la tension de claquage en inverse, c'est ça ?

Je peux prendre des 1N4148 pour les 4 diodes ?
Je fouille encore pour le MOSFET, je regarde ce soir dans le fichier

A+