Limitation de tension

[dje8269]

Bonjour à tous,

Pour un projet perso j'aimerais protéger une partie de circuit d'éventuelles surtension.

Grace à un dynamo de vélo en moyeu le premier circuit (que je ne maitrise pas) produit une tension qui recharge un super condensateur de 5.5V 4F .

J'aimerais, si cela est possible, venir me brancher sur ce super condensateur pour alimenter un deuxième circuit en //( qui fonctionne en 5V). Mais je me dis que la tension du premier circuit varie en fonction de la vitesse pour, peut-être, atteindre de forte valeur en tension. Cela étant "amortie" par le super condensateur mais une grosse peu éventuellement se trouver à ces bornes.

Toutefois j'aimerais rajouter une protection en entré de mon circuit pour éviter de griller ce qui se trouve derrière ( µC etc...).
est ce que l'utilisation d'une Zener est adéquat à ce type de protection en tension ? Zener genre 5.1V

Merci à vous
-----

[antek]

Caractéristiques de la "dynamo" ? Consommation de la charge ?
Je pencherais plutôt pour une régulation série.

[dje8269]

Caractéristique de la dynamo il me semble que c'est 6V/3W donc 500mA
La charge consomme pas grand chose ans 25mA-30mA

dans l'idéale je souhaiterais éviter le régulateur qui va consommer beaucoup sur mon super condensateur. Plus mon montage peut rester alimenter longtemps sur le super condensateur mieux c'est !

[antek]

Pas de caractéristiques particulières, c'est donc le modèle habituel qui monte à plus de 60 V selon la charge et la vitesse de rotation.

Redressement -> filtrage -> régulation série -> condensateur
Une limitation shunt risque de bouffer de la puissance en permanence.

Tout dépend comment l'alternateur est actionné.

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bjr à toi, Ta dynamo de vélo , c'est de l'alternatif.... ou du continu ??
Te faut passer par un redressement si la dynamo donne de l'alternatfif.
Bonne journée

[dje8269]

Merci a tous les deux de vos réponses .
Mais le redressement et le filtrage sont déjà effectué avant le super condensateur.

Au final je me branche déjà sur un système complet et régulé. Ma crainte était dans le fait que le super-condesateur puisse voir à ses bornes un tension élevée, et donc me retrouver avec cette tension élevée au borne de mon montage. L'idée était de détournée une éventuelle surtension.

[Antoane]

Bonjour,

C'est un SC de 5.5 V type mémoire, au format pile-bouton ? ou un SC de puissance (~ 2.5 ou 3.2 V, format d'une pile LRxx) ?

A priorik, +1 Antek pour une régulation série, de mnière à ne pas fatiguer inutilement le cycliste lorsque le SC est plein. On trouve des LDO ultra-low drop-uout & ultra-low Iq (quiescent current). On peut aussi faire un circuit en composants discrets de manière à tolérer la tension d'entrée à vide relativement élevée (un AOP, un PMOS, une refférence de tension, et une poignée de passifs)... le tout pour moins de 1 mA.

[dje8269]

de type mémoire alors, il ressemble à ca :
https://www.amazon.fr/RoXane-Condens.../dp/B07HJ35WPK

Un truc que je ne comprends pas, désolé. Le régulateur vera toujours ces 60V en entrée ? je doute pouvoir trouver un régulateur linéaire avec ces caractéristiques non ? Ne serait-il pas plus raisonnable d’empêcher ce 60V d'arriver plutôt.
?

[antek]

Le cycliste ? mais il est là pour ça !
J'avais fais ça en limitant à 40 V environ, pour alimenter un up/down pour charger un smartfone en 5 V.
C'était 5 ou 6 zener en série directement sur la sortie, en régulation shunt. Pas pu faire de mesure, mais ça marchait (testé avec une led qui devait s'allumer à plus de N V).

Mais si on connaissait l'application ce serait mieux

[dje8269]

Le cycliste ? mais il est là pour ça !

+1

Pour faire simple je rajoute à un système existant ( lampe avant) une lumière à l’arrière composer de quelques leds et un µC.

[Antoane]

Bonjour,

Dans ce cas le plus simple est une zener de 5V en parallèle du circuit.
Si tu veux quelque chose de propre, tu peux utiliser le circuit de la figure 32 : https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl...oogle.com%252F
Sinon une zener de base capable de dissiper la puissance requise suffit.

[dje8269]

Super merci !

Je vais partir sur le principe d'une simple Zener capable de supporter le courant de sortie.

Ayant besoin de 30mA en voyant large, si je pars sur 50mA grand grand max. Une zener de 1/2w devrait pouvoir faire l'affaire.
Je vais regarder comment calculer tout ca !

Merci à vous

[antek]

Je vais partir sur le principe d'une simple Zener capable de supporter le courant de sortie.

Oui mais tu confonds le courant consommé et le courant disponible.
Ta zener devra pouvoir absorber au moins 450 mA.
Et à 5 V il ne restera plus grand chose pour les circuits.

Dans mon cas ça marchait parce que j'écrêtais à 40 V.

A mon avis avec 3 W tu peux juste espérer ajouter une led arrière, peut-être . . .

[Arthur]

Bonsoir a vous!
a dje8269 mais tu dis:"Mais le redressement et le filtrage sont déjà effectué avant le super condensateur.
Au final je me branche déjà sur un système complet et régulé." tu a donc 1 tension MAX suffit de l'accorder au 5,5v de ton SC qq diode série + résistance iront alors?..... Arthur
bonne soirée

[Arthur]

Bonsoir a tous!
re dje8269:tu parles de dynamo 6v,régulation,finalement quel tension disponible? j'y me perd! Pas clair!....
je crois que tu veux 1 feu arrière rouge clignotant qui reste allumé lorsque tu pédale plus..... c'est cela?
1 diode AVANT le SC évite sa décharge Ton micro-controleur consomme presque rien si tu utilises interupt et Sleep entre chaque clignotement je te fais 1 croquis si interessé!.... Arthur
bonne soirée

[dje8269]

Bonjour à tous,

Quelque chose doit m’échapper dans la compréhension.

Ta zener devra pouvoir absorber au moins 450 mA.

Si je limite le courant à 50mA avec une Résistance avant, ma Zener ne pourra pas absorber 450mA ?

Je suis conscient que je n'ai pas fait de test encore in situ, donc je suis que sur des suppositions.

Mon but étant "éventuellement" de pouvoir m'assurer que mon montage ne verra pas 60V à ses bornes. Car je ne sais pas comment est chargé le SC. peut il encaisser 60V a ses bornes lui ?

[paulfjujo]

bonjour,

60V c'est pour la sortie maxi dynamo ..à vide, sans charge !
si tu as un SC de 5,5V sur la sortie, c'est que la tension ne depassera pas celle -ci (Tension de tenue: 5.5V)
sinon ton SC est destiné à mourir tres rapidement .
Les condo de tres grande capacité ne supporte pas les surtensions .
Il y a adonc forcément une pre-regulation en amont du SC pour eviter cela ..
à moins que tout soit calculé pour une charge deja connectée sur la sortie ( ampoule, led ..)
faisant chuter la tension amont.

Donc avec 5,5V max, pour utiliser la sortie avec un µC .. une simple diode en serie
pour chuter 0,5V suffit ..
Reste à voir , quelle est la vitesse minimum de pedalage pour conserver ces 5V

[antek]

Si je limite le courant à 50mA avec une Résistance avant, ma Zener ne pourra pas absorber 450mA ?

Oulala, donne un schéma complet de l'installation existante et un autre de ce que tu veux ajouter, sinon à partir des suppositions on va écrire un livre !

[antek]

60V c'est pour la sortie maxi dynamo ..à vide, sans charge !
si tu as un SC de 5,5V sur la sortie, c'est que la tension ne depassera pas celle -ci (Tension de tenue: 5.5V)

Oui, ça devrais se passer comme ça.
Sauf que les "dynamo de moyeu" du commerce fournissent une tension non redressée, et destinée à alimenter un éclairage à led vendu prêt à l'emploi.
Ici dje8269 nous parle de circuits ajoutés ou à ajouter, dont on connait seulement un composant (le SuCo).

[dje8269]

Merci bien,

Ok Paul, c'est parfait ! Du coup je n'ai pas besoin de limiter la tension , si je me branche directement sur le SC. Car je n'aurais que 5.5V quoi qu'il arrive ( pédale a fond ou pas).

Je vais partir la dessus.

Merci

[paulfjujo]

...Car je n'aurais que 5.5V quoi qu'il arrive ( pédale a fond ou pas).

ou pas ?.... il faudrait vérifier la vitesse mini de pédalage pour maintenir ces 5,5V...

Du coup je n'ai pas besoin de limiter la tension

au pire, tu peux rajouter un régulateur LD0 5V


ou mettre une diode et un autre SC de 1F comme reservoir tampon
en cas de vitesse de pedalage trop basse ?

[Arthur]

Bonjour a vous!
a paulfujo: c'est 1 peu ce que je dis,non? d'ailleurs si on met 1 tension > 5,5v au SC il va se charger peu à petit JUSQU'A atteindre 5,5v c'est LA qui faut stopper sa charge, non?..... Arthur
bonne am

[paulfjujo]

Bonjour a vous!
a paulfujo: c'est 1 peu ce que je dis,non? d'ailleurs si on met 1 tension > 5,5v au SC il va se charger peu à petit JUSQU'A atteindre 5,5v c'est LA qui faut stopper sa charge, non?..... Arthur
bonne am

le circuit ci dessous est situé apres le SC original qui devrait atteindre 5,5V
le second C2 1F ne verra donc pas de tension superieure à 5V un fois chargé au maxi..
si on arrete de pedaler, il va donc commencer à se decharger .. du fait de la consommation du MCU connecté en sortie..
Le MCU devra donc surveiller sa tension ... du genre parametrage au niveau de la config bits Brown-out Reset


si l'application le permet, il serait aussi possible de mettre un regulateur LDO 3,3V
pour alimenter le MCU en3,3V ..permettant une plus grande autonomie sur la decharge de C2

[Pascal071]

bonjour

le premier circuit (que je ne maitrise pas) produit une tension qui recharge un super condensateur de 5.5V 4F

il y a apparemment déjà un circuit qui limite à 5v
donc théoriquement pas de risque de surtension, qui entrainerait la mort du SC.
quel est ce premier circuit?

cdlt

[Arthur]

Bonsoir à tous!
1 schéma complet svp!...... Arthur

[bobflux]

Le régulateur shunt idéal pour une dynamo de vélo est un phare à LED comprenant deux LEDs blanches de 3W en série.

[dje8269]

quel est ce premier circuit?
cdlt

Le premier circuit est une led blanche à l'avant, plutôt classique.

Le régulateur shunt idéal pour une dynamo de vélo est un phare à LED comprenant deux LEDs blanches de 3W en série.

bobflux pourrais-tu expliquer un peu plus en détail stp ? ce sont les leds qui absorberait la surtension ou la resistance associer ?

J’imagine qu'avec une résistance suivis de 2 leds en série, la tension aux bornes des leds serait 2 fois leurs Vf ( si Vf de 3 volts) alors j'aurais 6 v aux bornes de leds quelque soit la tension à l'entrée.
Mais du coup comment ajuster la valeur de la Résistance pour avoir le courant désiré ?

[bobflux]

C'est une dynamo bouteille (sur le pneu) ou une dynamo moyeu ?

[dje8269]

Une dynamo Moyeu

[bobflux]

OK

Une dynamo moyeu est une source de courant, elle se limite à 500mA efficaces. La résistance ne sert pas à limiter le courant dans la LED, juste à le lisser pour éviter qu'elle clignote. Un pont de diodes (schottky pour avoir moins de pertes), un gros condensateur de filtrage, et hop.



La tension sur le condensateur sera limitée à 2Vf donc dans les 6.6V, moins quand tu roules doucement. Tu ajoutes des optiques sur les LED (disons une 16° et une 10°) et tu obtiens un phare tout à fait utilisable qui est excellent pour les promenades nocturnes et la sécurité en plein jour. Pour le refroidissement il suffit de monter les pcb star des LED sur une petite plaque en alu, parce que plus tu vas vites, plus il y a de vent sur le vélo pour refroidir, donc un gros radiateur est inutile.

Après tu prélèves la tension sur le condensateur avec un LDO pour charger ta supercapa.

Sinon une autre solution qui ne produit pas de lumière mais qui fatigue moins le cycliste (quoi que 3W tu vas pas le sentir) est d'utiliser un supercondensateur plus costaud qui peut absorber les 500mA, et de le connecter direct sur le redresseur, avec un MOSFET pour commuter. Si le consensateur a besoin d'être chargé, tu rends le MOSFET passant et il se charge (il est capable d'absorber les 500mA donc pas de problème de surtension) et une fois le condensateur chargé tu coupes le MOSFET.