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Petite alimentation à haut rendement |
| Maj : 12/10/2024
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Après échanges dans le forum Arduino, il m’a été signalé que ceux-ci sont des vrais : fr.aliexpress.com/...
J'ai reçu ces 15 vrais modules de chez AliExpress, livrés en 15 jours, pour une somme totale de 7.69€, soit 0.50€ la pièce.
Depuis j’ai commandé plusieurs autres lots de 10 qui se sont avérés bons
<Attention aux lamentables contrefaçons> Je répète encore : Les faux consommaient 23 mA à vide !
Ces vrais modèles consomment 0.24 mA à vide soit 100 fois moins.
En charge, sur résistance 10 ohms, 3.3V 330 mA, avec en entrée 13.3V 101.6mA
Le rendement est donc : (3.3 * 0.330) / 13.3 * 0.1016) = 0.8
En sortie 5V, 0.6 A, le rendement monte à 88%
Excellent rendement de 80 à 88% conforme aux spécifications.
Il faut remplacer le fragile et minuscule potentiomètre par deux résistances fixes ou le noyer dans une goutte de cire de bougie pour le protéger car il est trop instable, et les tensions de sorties pourraient être imprévisibles.
Dans cette phase, l’examen du circuit montre une curiosité.
Le datasheet préconise une résistance optimale pour R2 de 40 kOhms, celle montée sur la carte (série microscopique 0603 de 1.5*0.76 mm) marquée 822 fait en réalité 7.8 kOhms (choix curieux).
La taille de la CMS rend son remplacement délicat
Le potentiomètre (monté en résistance variable) doit donc être calé en 25.95 kOhms pour le 3.3 V et en 43.5 kOms pour le 5 V.
Attention, il faudra ajuster car la référence n’est pas exactement à 0.8 Volt…
Pour ce faire, je dessoude le petit potentiomètre à l’air chaud, je soude provisoirement un potentiomètre multitours professionnel de 50 kOhms, sur deux fils fins le temps de trouver les bonnes valeurs.
Il faut maintenant trouver dans ses stocks de CMS deux résistances disponibles pour faire un assemblage parallèle afin de trouver exactement le bon résultat.
Il est plus facile d’empiler deux CMS dans l’espace disponible que de tenter la solution série.
Consultez pour cela la page Wikipedia qui liste les valeurs en fonctions des séries et cherchez ce dont vous disposez : wikipedia.org...
Les prix ses séries CMS sont dérisoires en Chine, il faut faire du stock.
J’ai déterminé pour mon cas, sans changer R2 :
Pour le 5 V : (Série E12) : 68 en // sur 120 pour faire 43.5 kOhms (exactement 43.4)
Pour le 3.3 V : 35 en // sur 100 pour faire 25.95 kOhms (exactement 25.95)
Petite curiosité
La consommation typique à vide est annoncée à 100 µA sur le datasheet, elle est en réalité du double sur la carte, cela provient du choix hasardeux des composants installés par défaut.
Cela n’est pas très gênant, le rendement reste très bon pour des consommations raisonnables.
Autre anomalie
Le fait de prendre des libertés avec les valeurs optimales du constructeur à toujours des effets secondaires comme par exemple :
Sous 5 V, réglé exactement à vide et jusqu’à 50 mA, la tension augmente à 5.23 V pour 500 mA.
Il faudra tester pour sa plage de consommation, et si les tensions sont critiques, une petite résistance sera insérée en sortie VOut
Dans cet exemple une résistance de 0.46 Ohms, fera chuter de 230 mV à 500 mA pour retrouver exactement 5 V, la perte de 23 mV sous 50 mA sera négligeable.
Coupure de l’alimentation du Nextion
Il est indispensable d’éteindre le Nextion, qui consomme 500 mA sous 5V, si personne n’est devant.
C’est le rôle du radar et du capteur infrarouge de fournir cette information traitée par un ATTiny.
Le plus simple est de souder un petit fil au point commun entre les deux résistances R5 et R8 pour court-circuiter R8 et mettre la commande Enable à zéro ce passe en consommation nulle (0.2 mA).
Ce fil va sur le drain d’un minuscule Mosfet N en SOT23 comme l’ AO3400A (moins de 4€ les 100 pièces), qui convient parfaitement.
Une patte GPIO commande la gate pour réaliser un commutateur parfait.
Pour éteindre le Nextion, il n’y a aucun problème, mais pour le rallumer c’est moins simple car il a tout perdu.
Nous verrons dans le logiciel comment il faudra tout réinitialiser et retrouver l’état qu’il avait avant la coupure.
Autre utilisation marginale, régulation pour spot à ampoule led 12V
Dans le bateau et dans le camping-car certains éclairages à leds non régulés sont alimentés directement par le circuit 12V, voir la page lampes à leds 
.
Quand la batterie LiPo est chargée à bloc, sa tension monte à 14.6 V, elle décroit ensuite, mais en pratique ne tombe jamais en dessous de 13 V.
Une lampe de petit spot 1.5 Watts ne consomme que 100 mA sous 12.13V, mais alimentée directement en 14.6 V, elle est beaucoup trop puissante et chauffe avec une durée de vie très réduite.
Une résistance série est inutilisable car l’éclairement varie beaucoup trop quand la tension baisse et un régulateur linéaire a un dropout bien trop important.
La platine de régulation à MP1584 est réglée pour assurer une sortie à 12.13 V pour une tension d’entrée supérieure à 12.6 V, ce qui convient parfaitement et assure une luminosité toujours constante et une durée de vie optimale.
Alimentée en 13.5 V, sous 100 mA, le rendement de 90% est remarquable.
Une platine toute montée comme celle-ci à 0.50 € est tout à fait imbattable et permet de résoudre les problèmes d’alimentation Arduino et des périphériques avec un très bon rendement.
Il faut simplement ne pas tomber sur une contrefaçon inutilisable, mais au vu des sommes engagées, l’enjeu reste raisonnable.
Même pour une simple application sans périphérique extérieur, en termes de rendement, il est bien préférable de passer par un convertisseur abaisseur Buck.
Le régulateur linéaire d’origine d’une carte Arduino dissipe l’excès de tension en chaleur : W = RI ² watts
Le rendement pour un régulateur linéaire de 13.6 V vers 3.3 est lamentable, de 3.3/13.6 soit de 24 %
Avec un buck converter, il est supérieur à 80 %
Les ours polaires vous seront reconnaissants de moins échauffer la planète…
Vous trouverez en pages <électronique>, les détails sur l’utilisation de cette carte avec le Nextion 
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