Consommation régulateur de tension

[AntoineBs]

Bonjour à tous,

Je fais appel à votre expérience car dans le cadre d'un projet, je suis entrain de calculer toutes les consommations au seins de mon système afin de calculer l'autonomie de celui-ci.
J'ai décidé d'utiliser une pile 12V, 33mAh pour l'alimentation, et un régulateur de tension 12V -> 3,3V de ce type (je voudrais d'ailleurs par curiosité avoir votre avis sur ce type de régulateur : mon système va fonctionner 12h/jour et j'aimerais minimiser la consommation de celui-ci, est-ce un choix judicieux pour la consommation et est-ce qu'il ne va pas trop chauffer ?):
https://docs.rs-online.com/38fe/0900766b81574537.pdf

Mon problème étant que je n'arrive pas à obtenir le rendement de ce régulateur.
J'aimerais connaître combien le régulateur va consommer si le courant qui sort du régulateur est de 100mA (somme des courant consommés par les composants montés en parallèle dans mon système, et donc courant de sortie du régulateur).
Si j'avais le rendement, par exemple 80%, je pense que j'aurais pu déduire que pour un courant de 100mA, le régulateur aurait appelé 125mA à la pile et donc consommé 25mA (et donc 25mA x 12V = 300mW ??).

J'espère avoir été assez clair dans mon explication, je suis très intéressé par mon sujet mais j'avoue avoir encore certaines lacunes

Merci par avance, bonne soirée à tous et à toutes !
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[Qristoff]

Bonsoir,

Mon problème étant que je n'arrive pas à obtenir le rendement de ce régulateur.

c'est normal car un régulateur linéaire a un rendement très mauvais contrairement à un régulateur à découpage (step-down par exemple). Sur un LDO comme celui que tu as mis en lien, chaque mA en sortie est un mA en entrée. et du coup, la différence de puissance entre l'entrée et la sortie part en chaleur dissipée (pas bon pour la planète ). On utilise un régulateur linéaire lorsque la différence de tension entre Vs et Ve est relativement faible pour justement réduire ces pertes ou pour "gommer" quelques variations de la tension d'entrée.
Si ton système ne doit fonctionner que 50% du temps, il peut être intéressant de nous en dire un peu plus pour te proposer des solutions qui pourrait soulager ta pile.

[AntoineBs]

Bonsoir Qristoff,

D'abord merci pour ta réponse !
Mon système est composé globalement de 4 composants qui consomment une énergie :
- Un capteur qui m'enverra une valeur toute les minute et qui consommera en moyenne 1.2mW (établi à partir de mon régime de fonctionnement) pendant 12h/jour
- Une LED rgb qui s'allumera à la seul demande de l'utilisateur (64mW mais ~2min/jour)
- Un microprocesseur qui aura une consommation de 0.66mW (12h/jour)
- Un module Bluetooth BLE qui a un courant max. de 26mA mais dont je n'ai pas encore établi la puissance consommée par rapport à mon régime de fonctionnement (enverra une donnée toute les 10s et sera en "sleep" le reste du temps, et cela 12h/jour)

Les 12h restantes de la journée, mon système sera éteint.

[jiherve]

bonsoir
il vaudrait mieux partir d'une pile lithium 3V ou environ on évite le rendement du DC/DC.
JR

[A voir en vidéo sur Futura]

[AntoineBs]

Bonsoir jiherve,
Merci pour votre réponse,

Effectivement, je me suis posé la question de cette solution, cependant j'ai une LED RGB avec les couleurs verte et bleu qui fonctionne en 3,8V, et ensuite le choix de la pile 12V s'est fait car mon projet est effectué dans le cadre universitaire, et nous avons ces piles en stock ...

Donc d'un côté cela m'intéresserait de savoir comment faire pour rehausser la tension à 3,8V (un régulateur doit exister, y a il d'autres solutions ?).
Et par ailleurs si je doit rester sur la solution de la pile 12V, est-ce que vous avez une indication ?

[gienas]

Bonjour AntoineBs et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

… cependant j'ai une LED RGB avec les couleurs verte et bleu qui fonctionne en 3,8V, et ensuite le choix de la pile 12V s'est fait car mon projet est effectué dans le cadre universitaire, et nous avons ces piles en stock ...

Hum. J’ai le sentiment que tu es en train de prendre le problème par le "mauvais bout de la lorgnette".

Puisque la consommation (pardon l’autonomie) est capitale pour ton application, c’est par là que tu dois commencer.

Tu dois recenser tous les intervenants, et choisir l’alimentation en fonction de ces critères et surtout pas l’inverse.

Également, il faut garder en tête que des LED ne se commandent pas en tension (ce que tu "soulignes"), mais en courant.

Bien entendu, cela implique qu’il y aura besoin, au moment de commander cette intensité, d’une tension supérieure à ces 3,8V, mais justement, ce ne sera pas une tension que tu devras "réguler" mais une intensité. Et c’est la détermination de cette intensité (et sa régulation), qui devra guider le choix de la ou des sources pour y parvenir.

[Qristoff]

Je suis bien d'accord avec Gienas sur le besoin de faire l'inventaire du besoin avant de commencer !
Si la tension la plus haute est fixée par la Led et que son fonctionnement est uniquement sur demande, pourquoi ne pas envisager une double pile !
- une constituée de 3 cellules 1,2V pour faire du 3,6V, faible énergie (µC, BT et capteur)
- une seconde uniquement dédiée à la Led en 4,5V, plus musclée comme une 3R12 par exemple

[jiherve]

bonsoir,
pour un usage ponctuel d'une LED un petit boost à 4 sous suffira!
jR

[AntoineBs]

Bonjour gienas,

Merci pour ta réponse !
Je me suis peut être mal exprimé, mais c'est effectivement ce que j'ai fais : j'ai dimensionné tous mes composants avant de choisir un moyen d'alimenter mon système.
A la base, je voulais partir sur une batterie rechargeable, mais au final c'était trop encombrant et il fallait plus d'instrumentation ...

Sachant, que je veux un système le plus compacte et simple possible, je me suis retourné vers les piles non rechargeables.
J'avoue ne pas avoir encore pensé au moyen de réguler ma led en courant sachant que je souhaite avoir uniquement les couleurs Vertes, Oranges et Rouges ... Je pensais régler les courant avec des résistances et transistors en sachant que la Led impose la tension mais je crois que ce n'est pas si simple que ça !

[AntoineBs]

Si la tension la plus haute est fixée par la Led et que son fonctionnement est uniquement sur demande, pourquoi ne pas envisager une double pile !
- une constituée de 3 cellules 1,2V pour faire du 3,6V, faible énergie (µC, BT et capteur)
- une seconde uniquement dédiée à la Led en 4,5V, plus musclée comme une 3R12 par exemple

Bonjour Qristoff et merci pour ta réponse !
La solution de plusieurs sources d'alimentation n'est pas envisageable puisque je souhaite minimiser l'encombrement de mon système. Je ne l'avais pas mentionné mais le boitier qui contiendra mon système doit pouvoir tenir dans une poche

[AntoineBs]

pour un usage ponctuel d'une LED un petit boost à 4 sous suffira!

Bonjour jiherve,
Cette solution m'intéresse beaucoup, j'ai trouvé ce type de convertisseur élévateur de tension : https://fr.rs-online.com/web/p/conve...boost/9101632/

Donc je récapitule ce que je pense faire pour l'instant :
Prendre finalement une pile 3V, qui alimentera mon système sans régulation de tension.
Pour la LED, j'avais mal lu mais à priori du 3,3V suffirait :

Donc je pense prendre le convertisseur élévateur de chez Microchip que j'ai linké juste avant pour élever la tension du 3V au 3,3V.
Pour ce qui est de la régulation en courant, j'avoue être un peu perdu, il y a les drivers de led commandés par I2C, mais j'avoue que je trouve ça un peu lourd pour utiliser seulement 3 couleurs

Voilà voilà j'espère avoir bien compris ce que vous essayais de m'expliquer, n'hésitez pas à me reprendre !
Merci d'avance !

[Antoane]

Bonjour,

si la RGB est alimentée par le uC autant utiliser ce dernier pour réaliser une petite pompe de charge . https://blog.mbedded.ninja/electroni.../charge-pumps/ (schéma de la section 2, avec la led en guise de charge).
de préférence, on choisir a une RGB avec des led haute lumibausité pour limiter la consommation et éviter d`avoir besoin d´un transistor entre le uC et la LED

[jiherve]

bonsoir
ce boost n'est pas prévu pour fournir qqs mA, il est surdimensionné et de plus en QFN ce qui est rédhibitoire pour une bidouille!
La solution proposée par Antoane est bien suffisante.
JR