Conversion 12v -> 3.3V [Résolu]

[Oui dev]

Bonjour,

Je cherche à passer mon 12V dc en 3.3V dc pour mon ESP32 (avec wifi/bluetooth d'activé) et 3-4 leds de 5mA.
Actuellement j'utilise un AMS1117-3.3 avec un condensateur de 10uf sur le 12V et un de 22uf côté 3.3V.

Le problème c'est qu'avec cette configuration le LDO chauffe beaucoup (trop) au point de créer une instabilité sur le 3.3 et déclencher le brownout_rst (malgré les condensateurs entre le 3.3 et le gnd à proximité de l'esp).
J'ai effectué quelques tests, et si j'alimente le LDO en 5V, je n'ai plus cette instabilité et il est simplement tiède. J'ai essayé de passer par un AMS1117-5 qui ramène ensuite sur l'AMS-3.3 mais dans cette configuration c'est l'AMS-5V qui chauffe beaucoup.

Auriez-vous une solution alternative afin de descendre en 3.3V depuis un 12V, en conservant une bonne stabilité sans trop chauffer ?
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[Sweeban]

Bonsoir
Tu peux mettre un étage Ballast (Zener 6,8v + PNP de moyenne puissance) en aval de la régulation
Transistor genre BD440 ou équivalent

Cdlt

[Oui dev]

Aurais-tu un schéma à titre d'explication, je connais pas du tout ce principe de fonctionnement ?
Sinon j'ai vu cette ref : LDL1117S33R qui apparemment pourrais tenir le double en intensité et à un dropout 2 fois plus faible, qu'en penses-tu ?

[Pascal071]

bonjour
il vaudra mieux utiliser un step-down
genre:
https://fr.aliexpress.com/item/32855...d=sJkIjAP1g3hD
ou à base de LM2596
https://www.amazon.fr/dp/B07FFWSQNW/...T1zcF9kZXRhaWw

cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[Oui dev]

Je travaille sur un design de PCB, je peux malheureusement pas prendre ce genre de pièces "toutes faite"
Sinon j'ai aussi la possibilité de rabaisser mon alimentation principale en alimentant en 5V au lieu du 12V (USB), par contre j'ai quelque composant qui ont besoin de 12V.
Ne serait pas plus simple d'alimenter en 5V et step-up en 12V juste pour les 2-3 composants en 12V ? J'ai vu ce genre de référence https://www.lcsc.com/product-detail/...C_C178252.html , qu'en pensez-vous (j'ai besoin de 3.3A pour mes compos en 12V) ?

[Sweeban]

Bonsoir,

@Oui dev : En fait il faut lire BD135 (PNP) Sorry
Le principe est d'insérer 1 Zener via sa résistance de limitation dans le circuit de base du Transistor.
On récupère sur l’émetteur de ce dernier la tension de Zener amputée de la tension Vbe ici : 6,8v- 0,6v

@Pascal : Bien sûr ce type de régulation possède 1 rendement bien inférieur à 1 alimentation à découpage
mais elle est bien plus didactique...
J'ajouterai que ce type d'alim Low Cost doit être assez "bruyante" ...

Cdlt

[Pascal071]

bonsoir
Sweeban tu veux dire un NPN
régulateur basique:


dans tous les cas, le régulateur se prend (12v-5v) x 200mA = 1,4w
l'utilisation d'un transistor avec ce boitier permet de limiter la chauffe

[Sweeban]

Bonsoir,
Pascal
Oui effectivement un NPN c'est mieux !! lol
Types : BD139 / BD237 etc... que l'on peut acheter sur St-Quentin Radio (site vieillot mais ...)
Schéma que j'allais proposer en PJ
Au fait dans ton schéma, pourquoi une Si entre Zener et GND ???

Ha vouiii 5,6 + 0,6 ...

[Sweeban]

Re Pascal
Le demandeur doit modifier / adapter son PCB
Mon idée est de prendre 1 boitier TO126 plus petit, géré par 1 tension Zener (sans diode additionnelle) plus élevée qui limitera donc la Pw
du BDxxx ...
D’où tiens-tu ces 200mA (ce que je ne contredit pas ) ?
Mon raisonnement :[ 12v - 6,2v = 5,8v ] x 0, 2 = 1,16w légèrement mieux
A voir...

Bonne soirée

[DAT44]

Bonjour,
la Zener chutrice en entrée du régulateur LDO, peut être remplacé par une dizaine de 1N4007 en série, cela a l'avantage de mieux répartir la chaleur a dissipé ...

https://www.e44.com/composants/compo...41-1N4007.html

[Forhorse]

Moi j'utilise des modules redulateurs "mini560" https://fr.aliexpress.com/item/1005001970587690.html
ça s'intègre très bien sur un PCB

[Forhorse]

Exemple d’intégration du module en question (en bas avec l'inductance marquée 4R7)
En mode "composant de surface" (pas de trou traversant)

[Pascal071]

bonsoir

@Sweeban:

D’où tiens-tu ces 200mA

j'ai estimé 200mA en gros:
ESP32 (avec wifi/bluetooth activés) et 3-4 leds de 5mA
la Datasheet donne 80-180mA avec wifi

Au fait dans ton schéma, pourquoi une Si entre Zener et GND ?

oui, 5,6 + 0,6
car le TIP120 est un darlington, Vbe=1,2v
il a l'avantage d'avoir un gain de 1000 avec le courant demandé,
donc résistance 1k suffit pour la zener et le courant de base.
le BD135 ne dépasse pas 50 avec 0,2Amp (quoique ça devrait suffire avec 1k)
@DAT44:
Sûr, on peut remplacer le LDO par 10x1N4007 si on a la place...
perso, dans ma charge programmable, j'ai mis 10x10ohm 1/4w car je n'avais pas de 1ohm 3w sous le coude...

cordialement

[Oui dev]

Je vais essayer ce schéma ça a l'air interessant comme procéder si ça peut tenir ma charge.
Pour le NPN j'ai un FZT603TA (darlington) ça passe aussi ? Sinon j'ai des diodes zener qui proviennent d'un ancien "starter kit" mais je ne connais pas leur voltage max, il y a possibilité de le mesurer ?
Et sinon on est d'accord qui c'est une solution fiable qui tiendra dans le temps ?

Par contre concernant la consommation de l'esp, je ne sais pas si c'est notre modèle ou non (ESP32 S3 WROOM 1N8) mais avec wifi/bluetooth il tire quasiment 500mA.

[Pascal071]

bonjour
avec 500mA, 3,5w, sans radiateur, ça va chauffer !
il vaudrait mieux le convertisseur de Forhorse en #11

cordialement

[Sweeban]

Bonjour Pascal,

Oui pour le TIP120, personnellement je n'avais pas imaginé un montage Ballast avec 1 darlington, mais pourquoi pas ?
Sur avec une conso de 0,5A va falloir un bon radiateur ! Donc Cout + place rendent moins intéressante ma proposition
Merci

[Pascal071]

bonsoir
pour le fun, proposition de DAT44 #10
dim. 25mm x 17mm
le routage sera facile...



cordialement

[entropie12]

Bonjour , et pourquoi pas une simple résistance autour de 30 ohms (3 W) en série , en pleine charge 0.2A -> chute de tension de 6V . (U=RI )

[entropie12]

..avec bien sur un AMS 5V ou 3.3V ensuite.

[bobflux]

AMS1117 c'est de la merde, à fuir. Il est tellement lent qu'il a du mal à tenir le 3V3 en cas d'appel de courant brusque genre sortie de veille de l'ESP32, il demande un condensateur de sortie de forte valeur et à ESR (donc pas céramique), et la protection contre les court-circuits et les surchauffes est peu fiable (il a tendance à cramer).

Si tu veux un LDO qui marche, mets le LDL1117, lui il marche avec un 10µF céramique en sortie. L'ESP32 crashe beaucoup moins avec ce régulateur. En plus cocorico, c'est du ST.

En régulateur linéaire de 12V vers 3V3 tu auras 2-4W de dissipation si l'ESP32 s'énerve et prend beaucoup de courant pour le wifi, donc un convertisseur buck serait bien mieux. Donc si tu veux du rendement mais pas te prendre la tête à concevoir un convertisseur buck, tu peux mettre un tout fait comme lui ou lui ou n'importe lequel dans la liste. C'est pas cher et ça marche très bien.

Perso quand je mets un ESP32 et des relais 12V ou 24V j'utilise ce genre de module pour sortir du 5V qui sert aussi à d'autres trucs (affichage, 1-wire, etc) et je remplace l'AMS1117+condo tantale par LDL1117+10µF céramique sur le module ESP32 pour faire le 3V3.

[jiherve]

bonjour
il existe de petits modules buck au brochage compatibles 78xx voir serie K78 chez RS.
JR

[bobflux]

Oui c'est ce que j'ai mis en lien au dessus.

C'est vraiment pratique.

[jiherve]

re
excuse moi je n'avais pas vu.
Il faut tout de même les tenir éloignés des parties analogiques car cela rayonne un peu mais en logique c'est génial.
JR

[bobflux]

4€ versus 4 heures pour en concevoir un, y'a pas photo

[Oui dev]

Ok top merci pour les explications, par rapport à l'AMS1117 j'avais fait ce choix après l'avoir vu sur pas mal de petit circuit chinois pas cher, mais c'est vrai qu'avec du recul ce n'est vraiment pas fou fou.
J'ai commandé pas mal de petits composants pour faire des tests (des LDL1117 et aussi de quoi faire un buck), si le LDL tient la charge tant mieux sinon je passerai via un buck (je n'ai pas l'utilité d'avoir un 5V dans mon circuit).

Sinon petite question (pas vraiment en rapport avec le topic ) mais actuellement sur mon esp j'ai une pin qui output (la 18 pour être précis) pour contrôler un transistor.
J'aimerais ajouter un petit bouton poussoir qui fera le même rôle que l'esp sans passer par ce dernier (un bypass) et du coup actuellement j'ai branché le bouton sur mon 3V3 et l'autre pin sur la base du transistor (avec une résistance bien sur). En soi, ça fonctionne mais est-ce pas dangereux pour l'esp (le fait d'avoir un 3V3 qui revient dans une pin) ? J'ai pensé à mettre une diode mais j'ai peur que le drop de tension lié a cette dernière empêche le transistor de s'ouvrir correctement.
PS : le bouton doit absolument contrôler cette pin aussi (enfaite avant que le signal arrive dans le transistor j'ai un switch qui inverse ou non le signal).

[Oui dev]

J'ai reçu mes composants, donc en effet le LDL1117 fait moins de drop de tension violent, et il chauffe un poil moins (mais c'est toujours trop).
J'ai voulu faire mon circuit step-down proto, malheureusement l'ic est vraiment trop petit et j'ai pas réussi à souder dessus .
J'ai malgré tout commencer a designer mon PCB avec le buck, mais cette solution me convient pas tout à fait, elle demande des composants de grosse dimensions (la taille est un point important pour mon circuit) et à au final un cout plus élevé qu'un simple LDO.

Dans un dernier espoir j'ai repris mes recherche et je suis tombé sur ce LDO : https://www.lcsc.com/product-detail/...-R_C75510.html il est beaucoup plus gros (donc meilleur dissipation) et vu son dropout j'aurai tendance à dire qu'il supportera sans soucis le 12V -> 3.3V. Qu'en pensez vous ?

[Pascal071]

bonjour
c'est toujours un LM317 LDO
toujours 2 à 4w à dissiper...

cordialement

[bobflux]

J'ai malgré tout commencer a designer mon PCB avec le buck, mais cette solution me convient pas tout à fait, elle demande des composants de grosse dimensions (la taille est un point important pour mon circuit) et à au final un cout plus élevé qu'un simple LDO.

Y'a plus petit :

https://fr.farnell.com/cui/pxo7803-5...-5a/dp/4067515

Tu peux regarder dans la catégorie "point of load".

Dans la taille du LM317, il ne faut pas oublier d'inclure celle du dissipateur...

[Pascal071]

bonsoir

attention, le PXO7803-500 supporte 500mA MAX.
12mm x 12mm, tu ne fera pas plus petit..

cordialement

[Pascal071]

re

pour descendre à 6v, je sais c'est pas très moderne...
re- proposition de DAT44 #10
les 10x 1N4001 bien placées en radial prennent 15mmx12mm (hors connecteur)
0,3w par diode, toujours 3w total


cordialement