Banc de distribution de tensions continues - 24V 12V 5V 3,3V

[Arkaik]

Bonjour à tous,

Je viens vers vous car je suis entrain de complètement refaire mon atelier après un déménagement et j'aimerai bien concevoir un banc de distribution de tensions pour mon atelier (pour le fun et parce que ce serait bien pratique ^^).

Je fait surtout de l'informatique embarqué et j'ai des bases en électronique numérique mais en revanche je suis très (très) léger en ce qui concerne l'électronique analogique, de puissance ou les alimentations en général.

J'ai déjà une alimentation de labo 0-30V mais c'est souvent pas optimal pour les distributions d'alimentations vers les différentes cartes car je suis obligé d'utiliser une bread board ou de faire des soudures à l'arrache et ça devient vite le bazar avec des câbles dans tous les sens.

L'idée ce serait d'avoir un banc d'environ 1m de long sur 15cm de large et de haut à poser sur l'établi qui ait au moins plusieurs sorties pour les tensions de références que j'utilise souvent à savoir : 24V 12V 5V et 3V3.

En gros ça donnerai un boitier connecté au secteur qui offrirai :

- 5 paires GND +24V
- 5 paires GND +12V
- 5 paires GND +5V
- 5 paires GND +3V3


Avec un tel banc, j'aurais juste besoin de me connecter directement au connecteurs et hop plus de problèmes




En revanche pour la partie électronique je ne sais pas trop vers quoi m'orienter, l'idéal serait de trouver une alimentation qui fournisse directement toutes ces tensions en sortie et je n'aurait plus qu'à faire le câblage, cependant je n'ai pas trouvé grand chose (peut être un problème de mots clés).

Une autre idée pourrait être de partir d'une alimentation générique 230Vac -> 24Vdc puis de faire un montage avec des bucks pour fabriquer les autres tensions 24V -> 12V -> 5V -> 3V3.


Qu'en pensez-vous ?
Comment s'assurer que chaque tension soit bien stabilisée ? ==> Par exemple consommer X ampères en 24V en risque pas de faire varier les autres tensions
Comment déterminer la puissance sur chaque voie ? ==> Il faudrait dans l'idéal pouvoir tirer quelques ampères sur chaque voie


Merci pour votre aide et vos pistes de réflexion.
-----

[f6bes]

Bjr à toi,
Manque qu'une chose:quelle intensité MAXI désires tu tirer sur tes diverses tensions ?
La puissance c'est TOI qui en décide !
C'est sur que sur une sortie de 100 watts , tu n'en tireras pas..200 !
Des regulateurs de PUISSANCE....ça existe...si on connait ce que l'on va leur demander.
Bonne journée

[penthode]

d'autre part , une alim de labo se doit de disposer de limitations réglables en courant pour protéger la maquette.

bref , ne te complique pas trop la vie.

[f6bes]

Bonjour à tous,

Je viens vers vous car je suis entrain de complètement refaire mon atelier après un déménagement et j'aimerai bien concevoir un banc de distribution de tensions pour mon atelier (pour le fun et parce que ce serait bien pratique ^^).

Je fait surtout de l'informatique embarqué et j'ai des bases en électronique numérique mais en revanche je suis très (très) léger en ce qui concerne l'électronique analogique, de puissance ou les alimentations en général.

J'ai déjà une alimentation de labo 0-30V mais c'est souvent pas optimal pour les distributions d'alimentations vers les différentes cartes car je suis obligé d'utiliser une bread board ou de faire des soudures à l'arrache et ça devient vite le bazar avec des câbles dans tous les sens.

L'idée ce serait d'avoir un banc d'environ 1m de long sur 15cm de large et de haut à poser sur l'établi qui ait au moins plusieurs sorties pour les tensions de références que j'utilise souvent à savoir : 24V 12V 5V et 3V3.

En gros ça donnerai un boitier connecté au secteur qui offrirai :

- 5 paires GND +24V
- 5 paires GND +12V
- 5 paires GND +5V
- 5 paires GND +3V3


Avec un tel banc, j'aurais juste besoin de me connecter directement au connecteurs et hop plus de problèmes




En revanche pour la partie électronique je ne sais pas trop vers quoi m'orienter, l'idéal serait de trouver une alimentation qui fournisse directement toutes ces tensions en sortie et je n'aurait plus qu'à faire le câblage, cependant je n'ai pas trouvé grand chose (peut être un problème de mots clés).

Une autre idée pourrait être de partir d'une alimentation générique 230Vac -> 24Vdc puis de faire un montage avec des bucks pour fabriquer les autres tensions 24V -> 12V -> 5V -> 3V3.


Qu'en pensez-vous ?
Comment s'assurer que chaque tension soit bien stabilisée ? ==> Par exemple consommer X ampères en 24V en risque pas de faire varier les autres tensions
Comment déterminer la puissance sur chaque voie ? ==> Il faudrait dans l'idéal pouvoir tirer quelques ampères sur chaque voie


Merci pour votre aide et vos pistes de réflexion.

Tant qu'à faire, je me permets de REMETTRE la MEME réponse !!

Bjr à toi,
Manque qu'une chose:quelle intensité MAXI désires tu tirer sur tes diverses tensions ?
La puissance c'est TOI qui en décide !
C'est sur que sur une sortie de 100 watts , tu n'en tireras pas..200 !
Des regulateurs de PUISSANCE....ça existe...si on connait ce que l'on va leur demander.
Bonne journée

On va pas faire un TRIPLON...j'espére !
( Génias....si t'es par là....!)
Bonne soirée

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

d'autre part , une alim de labo se doit de disposer de limitations réglables en courant pour protéger la maquette.

bref , ne te complique pas trop la vie.

au point où on en est....

[Arkaik]

@f6bes Merci de ta réponse,

Je n'ai pas de restriction particulière sur la puissance en sortie. Comme précisé dans mon premier post, quelques ampères par tension disponible seront largement suffisants.

Je suis d'ailleurs retombé sur une alim de 600W que j'avais acheté pour un autre projet qui fait du 230Vac vers du 12Vdc.

L'idéal serait d'avoir quelquechose comme ça sur le banc :

3V3@10A ==> Distribué sur les 5 voies en 3V3
5V@10A ==> Distribué sur les 5 voies en 5V
12V@10A ==> Distribué sur les 5 voies en 12V
24V@5A ==> Distribué sur les 5 voies en 24V

Donc une alim de 600W devrait être largement suffisante ^^


@penthode Merci également pour ta réponse.

C'est vrai que c'est une belle alim MAIS :

- Je ne veux pas me fabriquer une alimentation de laboratoire à tension variable mais un banc de tensions continues, il y a une différence de taille je trouve
- J'ai déjà une alimentation de laboratoire (comme précisé dans le premier message)
- Ca coute 200euros... alors qu'une bonne alim du commerce coute au grand max 100e
- C'est pas très fun comme solution
- Je vais pas apprendre grand chose de nouveau


Alors c'est vrai que c'est mieux de mettre une limitation en courant quand on teste des cartes électroniques mais bon.... est ce que c'est vraiment utile sur des cartes de type arduino, raspberry pi, etc... ==> Je ne pense pas.


Alors effectivement je comptais mettre des fusibles sur les lignes en sortie de l'alim mais pour ne pas tirer plus que l'alim n'est capable de délivrer, pas pour protéger mes cartes ^^.

De toute façon si j'ai besoin d'une limitation de courant j'utiliserai mon alim de labo.

[f6bes]

@f6bes Merci de ta réponse,

Je n'ai pas de restriction particulière sur la puissance en sortie. Comme précisé dans mon premier post, quelques ampères par tension disponible seront largement suffisants.

Je suis d'ailleurs retombé sur une alim de 600W que j'avais acheté pour un autre projet qui fait du 230Vac vers du 12Vdc.

L'idéal serait d'avoir quelquechose comme ça sur le banc :

3V3@10A ==> Distribué sur les 5 voies en 3V3
5V@10A ==> Distribué sur les 5 voies en 5V
12V@10A ==> Distribué sur les 5 voies en 12V
24V@5A ==> Distribué sur les 5 voies en 24V

Donc une alim de 600W devrait être largement suffisante ^^


@penthode Merci également pour ta réponse.

C'est vrai que c'est une belle alim MAIS :

- Je ne veux pas me fabriquer une alimentation de laboratoire à tension variable mais un banc de tensions continues, il y a une différence de taille je trouve
- J'ai déjà une alimentation de laboratoire (comme précisé dans le premier message)
- Ca coute 200euros... alors qu'une bonne alim du commerce coute au grand max 100e
- C'est pas très fun comme solution
- Je vais pas apprendre grand chose de nouveau


Alors c'est vrai que c'est mieux de mettre une limitation en courant quand on teste des cartes électroniques mais bon.... est ce que c'est vraiment utile sur des cartes de type arduino, raspberry pi, etc... ==> Je ne pense pas.


Alors effectivement je comptais mettre des fusibles sur les lignes en sortie de l'alim mais pour ne pas tirer plus que l'alim n'est capable de délivrer, pas pour protéger mes cartes ^^.

De toute façon si j'ai besoin d'une limitation de courant j'utiliserai mon alim de labo.

Remoi, On ne sait pas si il y aura des possibiités de "plusieurs" alimentations en fonctionnement..simultané ?
Dans ton descriptif on ne sait pas si l'intensité indiquée est PAR VOIE ou pour l'ensemble des...5 voies ?

Si c'est 1 ou 2 A par voie, il ya des régulateurs FIXES qui font cela trés bien pour les tensions voulues.
Google t'en fournira à foison.
Bonne soirée

[Arkaik]

Bonjour,

Il y aura totalement possibilité que j'utilise plusieurs voies à la fois. Nottament plusieurs 5V et plusieurs 12V ou 24V en même temps.

Effectivement j'ai oublié de préciser que l'intensité indiquée était pour l'ensemble des 5 voies, en gros pouvoir tirer par exemple 2,5A sur une voie 5V et 1A sur un autre 5V. Après c'est à moi de pas faire n'importe quoi et de pas mettre des devices qui vont consommer plus que la puissance max délivrée.



Si je récapitule jusqu'à maintenant, on aurait une alimentation 230Vac -> 12Vdc pour passer du secteur au tensions DC.

Et derrière cette alimentation des régulateurs de puissance 10A pour générer le 5V et de 3V3.
Pour fabriquer le 24V à partir du 12V un circuit boost 5A.


Ce genre de conception m'irait parfaitement, c'est pas trop compliqué et ça va me permettre d'explorer un peu les différents types de régulateurs.


Par contre je me trompe peut-être mais les régulateur de tension (de puissance) ça chauffe beaucoup nan ? Donc besoin de dissipateurs thermiques.

Autre soucis, le rendement du système. Tant qu'à faire j'aimerai bien avoir quelque chose qui limite un peu les pertes.

La conversion AC->DC est en général faite avec un transformateur, qui ont plutôt des bons rendements.
Mais les régulateurs de puissances qui dissipent de la chaleur ça signifie que toute cette chaleur c'est de l'énergie perdue.

Est ce que c'est vraiment optimal ou est ce qu'il y aurait d'autre solutions envisageables ?

[f6bes]

Remoi,
Ca chauffe beaucoup..ou pas...suivant l'intensité qu'on lui demande ET suivant la tension à l'entrée.
C'est sur que si tu pars de 12 pour aboutir à 5v , avec des régulateurs linéaires i, il te faut jeter..7v.
Si c'est sous 0.1 A, ma foi ça fait...700 mW..si c'est sous 1 A..ça fait..7 watts !
Faut prendre des régulateurs à découpage.
Bonne journée

[gcortex]

Le mieux est de partir d'une alim 24V

12V : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2576.pdf

5V : https://www.conrad.fr/p/convertisseu...chType=suggest

[Pierrre]

une alimentation de pc de bureau 500W --> 3.3, 5,12 V (et en plus il y a du -12 et -5 a faible puissance...)
+ une alimentation 24 V a decoupage

[gcortex]

PC : Faut charger le 5V à 2A.

Sinon réglable 3.3 à 12V (2576-3.3 ou ADJ) !
le 3.3V c'est mieux de le faire directement sur la carte (chute de tension).

[Arkaik]

Bonjour à tous,

Déjà merci beaucoup pour vos réponses, j'y voit déjà un peu plus clair ^^.

Pour récapituler un petit peu :

Régulateurs linéaires ==> Rendement faible et beaucoup de dissipation thermique --> Utile pour des petites puissances
Régulateurs à découpage ==> Rendement bien supérieur au régulateurs linéaires mais génère du bruit HF. --> Utile pour des puissances supérieure à quelques Watt


@gcortex Si je comprend bien, le traco power permet de générer un 5V régulé avec une limite de courant à 1A.

J'ai eu un peu plus de mal à comprendre le fonctionnement du LM2576 mais si je ne me trompe pas, il existe en plusieurs versions (LM2576-12, LM2576-5, LM2576-3V3) et chacune d'elles dispose d'une tension régulée en sortie avec un courant limite de 3A.

Donc en fait le LM2576 c'est comme un traco power mais avec un courant de sortie plus élevé (et visiblement plus complexe à mettre en oeuvre sur une carte ^^).


Les LM2576 me semblent vraiment pas mal


Ca donnerai donc quelque chose comme ça :

230Vac --|Alim 24V|--> 24Vdc@??A --> 5 sorties 24V@??A

24V --|LM2576-12|--> 1 sortie 12V@3A
24V --|LM2576-12|--> 1 sortie 12V@3A
24V --|LM2576-12|--> 1 sortie 12V@3A
24V --|LM2576-12|--> 1 sortie 12V@3A
24V --|LM2576-12|--> 1 sortie 12V@3A

24V --|LM2576-5|--> 1 sortie 5V@3A
24V --|LM2576-5|--> 1 sortie 5V@3A
24V --|LM2576-5|--> 1 sortie 5V@3A
24V --|LM2576-5|--> 1 sortie 5V@3A
24V --|LM2576-5|--> 1 sortie 5V@3A

24V --|LM2576-3V3|--> 1 sortie 3V3@3A
24V --|LM2576-3V3|--> 1 sortie 3V3@3A
24V --|LM2576-3V3|--> 1 sortie 3V3@3A
24V --|LM2576-3V3|--> 1 sortie 3V3@3A
24V --|LM2576-3V3|--> 1 sortie 3V3@3A


En plus avec une telle conception, chaque sortie est découplée des autres et on a une limite de 3A sur chaque voie.


Juste une petite question, j'ai lu que les régulateurs à découpage généraient du bruit HF sur les lignes d'alim, on est d'accord sur le fait que ça ne risque pas de poser problème pour un banc d'alimentation ?

le 3.3V c'est mieux de le faire directement sur la carte (chute de tension).

Qu'est ce que tu veux dire par là ?

[gcortex]

On vend des modules tout faits à LM2576 (fixe ou réglable).
3A dans une paire de fil çà fait pas mal de millivolts en moins.

[Arkaik]

Bonsoir,

3A dans une paire de fil çà fait pas mal de millivolts en moins.

Juste sur le 3V3 ou sur toutes les tensions ? Quelques millivolts en moins, c'est moins dérangeant sur 24V et 12V c'est sûr.
C'est dû à quoi ? Le fil agit comme une résistance ?

[gcortex]

C'est justement l'intérêt du 24V : Tu peux aller jusque 5m.

[Arkaik]

Ok, du coup si je fait en sorte que le 3V3 soit à coté de la carte (donc des fils le plus court possible) je limite le risque de chute de tension ou c'est inhérent au 3V3 et même avec quelques centimètres de fils on aura quand même une chute de tension ?

Désolé si mes questions paraissent stupides mais j'ai pas du tout l'habitude d'opérer avec des systèmes d'alimentation et je considère toujours que j'ai des tensions parfaitement régulée dans mes applications.

[gcortex]

disons 100mV pour 1m de câble et 3A. Plus la tension est basse, plus le pourcentage est élevé.
oui si tu peux réduire la longueur. Moi je pensais supprimer le 3.3 et utiliser un LF33 sur le proto.

[gcortex]

Un arduino c'est plutôt 7.5V, pourquoi pas une sortie réglable ?
A savoir que tu peux augmenter la tension du 2576, mais pas la diminuer.