Forum Électro-Bidouilleur

Sections => Discussion Générale d'Électronique => Discussion démarrée par: Tarharnak le Mai 04, 2020, 07:14:12 pm

Titre: Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Tarharnak le Mai 04, 2020, 07:14:12 pm
Bonjour.

Mon projet nécessite un abaissement de tension de 14.4v à  8v et 5v. J'utiliser des L78xx.

J'ai une question dont je ne parviens pas à  trouver de réponse sur la datasheet. Mon niveau de lecture de datasheet est très bas.

Je voudrais savoir si il n'est pas néfaste ni pour les accumulateurs Li-ion ni pour les  L78xx de laisser en permanence (hors cycle de recharge) ces derniers avec le INPUT sur le + des accus et le GND sur le - lorsque aucun courant n'est tiré ?

Comme ceci :

(http://www.jeux-de-pots.com/docs/925.jpg)

Merci
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 04, 2020, 07:55:37 pm
Re,
J'imagine que 14.4V, c'est 4 x Li-ion de 3.6V en entrée.
Un 78L05 consomme un courant de 3 mA typiquement1 pour lui même, sans que tu consommes sur sa sortie => tes batteries vont se décharger peu à  peu...
1: c'est le paramètre "Quiescent Current" (noté IQ de la datasheet ST par exemple).

Yffig
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Tarharnak le Mai 04, 2020, 09:20:29 pm
That's it ! 4x3.6 v

Il s'agit en faut de deux batterie de visseuse qui a rendu l’âme et qui vont entrer en compte pour mon projet de karting. Pratique car facilement rechargeable et toujours une de prête.

Très bien Yffig merci, donc en dehors de cette lente consommation il n'y a pas de contre indication, il est parfaitement envisageable de laisser le temps d'une journée jusqu'au moment venu de débrancher la batterie.

Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 04, 2020, 09:37:38 pm
Re,
Si tu as assez de capacité dans tes batteries (ie des Ampères.heure), c'est sûr que tu peux sans souci attendre le soir pour les recharger et si tu ne les utilise pas du tout pendant 10 j, tu auras perdu quand même 3mA*24H*10j= 0.72 AH à  comparer avec tes AH à  pleine charge. Maintenant, c'est pas compliqué de mettre un switch ON/OFF entre tes batteries et tes régulateurs, SI ?
Yffig
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Tarharnak le Mai 04, 2020, 10:28:43 pm
Non dans le principe rien n'empêche de mettre un switch où tu le suggère. Mais j'ai prévus que l'alimentation du circuit puisse se commander par un relais bi-stable pour permettre une coupure et une mise en marche manuelle, ainsi qu'une coupure automatique de la part du microcontrôleur après une période d'inactivité.

Or, aux vues des restrictions qu'impose l'anatomie du karting, le dispositif principal (placé sur le volant), les batteries et le régulateurs ne peuvent être placés au même endroit. Afin de ne pas faire passer trop de fils je trouvais plus judicieux de mettre la coupure (relais bi-stable) sur le PCB avec le reste des éléments.
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Curiosus le Mai 05, 2020, 12:01:19 am
Bonjour,

Ne pas oublier qu'une batterie Li-ion, si elle descend en dessous d'une certaine tension, son irréversiblement détruite, je crois de mémoire que c'est
2,5 Volts par élément, de plus si tu en recharges plusieurs il faut les équilibrés avec un BMS.

Attention, car mal rechargé, sa explose ou prends feu.   

De plus 14,4 volts pour un 7805 ça commence à  faire beaucoup, fait des essais avant de prendre un 7805.


     A+
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Tarharnak le Mai 05, 2020, 06:27:48 am
Je note :)

Pour ce qui concerne la recharge je prend tout simplement le chargeur d’origine de la visseuse.

Quand au LM7805 je vais effectivement faire des essais. Mais j'ai bon espoir, il sera fixé sur un radiateur (type chipset ou CPU) qui lui sera à  l'air libre, avec la vitesse de déplacement du karting (go-kart au Québec si je me souvient soit dit en passant  ;)) son refroidissement devrais être bien assuré.
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 05, 2020, 06:59:51 am
Bonjout Tarharnak ,
Attention...... ! dans ta demande initiale tu indiques L7805... que j'ai interprété tout à  fait logiquement comme un 78L05 en boitier plastique TO92... Or à  lire ton dernier post, on s'aperçoit qu'il s'agit du 7805 en boïtier TO220.
Le Quiescent Current n'est pas le même ! il s'agit de 8 mA soit près de trois fois plus. A toi de revoir tes calculs de consommation et de capacité
@Curiosus, Bonjour !
Le 7805 en TO220 tient 35V en entrée, donc..
Le seul pb, c'est la dissipation sur le 7805 qui sera de l'ordre de 10V*Courant consommé =  X? Watt. A Tarharnak de calculer cela et d'estimer si avec un radiateur de récup sans connaître sa résistance thermique avec précision , ça va le faire....
Concernant la tension min., ce qui tu dis es parfaitement vrai, mais cela vaut pour toutes les batteries même pour les "robustes" batteries au plomb... un circuit détecteur de tension devenue trop faible est parfaitement conseillé (facile avec un TL431 + un peu de circuiterie autour, le circuit LM10 est aussi fait pour ça).
Bonne journée
Yffig
Titre: Re : Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Tarharnak le Mai 05, 2020, 07:40:09 am
Attention...... ! dans ta demande initiale tu indiques L7805... que j'ai interprété tout à  fait logiquement comme un 78L05 en boitier plastique TO92... Or à  lire ton dernier post, on s'aperçoit qu'il s'agit du 7805 en boïtier TO220.

Autant pour moi ce n'était pas clair, je prend bien 7805 en TO-220.



Je n'est pas encore le courant total consommé pour le 7805. Mis bout à  bout les essais sur breadbord de chaque partie du futur circuit j'estime le total à  1.7 A lorsque tout est en marche. Je part par sécurité sur 2 A.

Si on part sur 11.5V (les batteries rechargées sont à  16.3V on a 23 Watts c'est pas mal déjà .
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 05, 2020, 08:37:21 am
Re,
Tu vois, cela aurait été beaucoup mieux que tu fournisses dès le départ toutes les données de ton besoin !
....
1.7 A sur un 7805 alimenté en 14.4V , C'est TROP ! pour les raisons suivantes :
- 1.7A sur un 7805, c'est beaucoup même si ce n'est pas interdit par la datasheet
- 20W sur un TO220, c'est impossible ! la datasheet te dit que c'est sur un radiateur de taille infinie (donc parfait). La résistance thermique jonction boîtier du 7805 en TO220 est de 4°C/W => Pour 20 W, l'élévation de température de la jonction sera de +80°C au dessus de la température ambiante, et, à  moins que tu ne fasses du karting que sous 0°C...., en plein soleil et en été, ton 7805 ne va pas vivre longtemps (+40°C au soleil + 80 °C de dissipation  = 120 ° C.
- perdre 20W en chaleur alors que tu n'utilises que  5V*2A = 10W, c'est un rendement de 33 %: les 2 tiers de la charge de ta batterie est perdue en vain => tu rechargeras trop souvent ta batterie et elle aura une durée de vie absolument réduite

Les solutions à  ton pb sont, par ex.
-Alim à  découpage 14.4V vers 5V avec un rendement de 80 % au moins, c'est beaucoup mieux. Attention aux plaquettes chinoises genre "LM2596", les puces sont des clones très imparfaits, les Watts et les Ampères sont vraiment chinois... Pour le prix que ça coûte, tu peux essayer mais avec très grosse prudence: quand ça fume c'est capable de fondre et de te donner les 14.4V en sortie au lieu de 5V...adieu toute ta bidouille !. Un vrai LM2596-5V en boitier TO220-5 avec un petit radiateur, ça se "designe" facile avec l'aide des outils de Texas Instruments et ça sort 3A avec protection court circuit incluse. Le Quiescent current n'est que de 80 µA
- mais comme tu a 2 blocs de batterie de 7.2V n'en utilise qu'un seul pour fournir ton 5V,  le 7805 TO220 (drop out min de 2V à  1A) ne pourrait tout simplement pas convenir parce que ta tension de batterie va baisser et tu n'auras pas forcément assez de tension en entrée: il te faut alors un boitier LDO (Low Drop Out Voltage, genre 1V) qui tienne les 2 A. Il y a le choix sur le marché mais vérifie la tension minimum que tu souhaites sur une batterie. Maintenant... attention ! une de tes 2 batteries va se décharger plus vite que l'autre.

Voilà  donc quelques recommandations, ce ne sont sans doute pas les seules possibiltés...

Yffig
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Tarharnak le Mai 05, 2020, 08:49:53 am
Très bien, je pense partir sur la solution d'un LM2596.

Merci à  vous :)
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Curiosus le Mai 05, 2020, 02:51:41 pm
Bonjour,

1.7 A sur un 7805 alimenté en 14.4V  ::) c'est un barbecue que tu veux faire.

Citer
Écrit par Yffig : Le 7805 en TO220 tient 35V en entrée

La datasheet hum....moi c'est l'expérience que je mets en avant...  je peux te dire qu'il ne tienne pas, et qu'il chauffe énormément, maintenant dans mes montages je n' n'utilise plus les 7805 quand les tensions d'entrées dépasse les 10 volts sous plus 1 ampère en sortie.

Je prends des LM2576 de chez Microchip, et il ne chauffe pas, même avec des tensions d'entrées élevées.

A+
   
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 05, 2020, 03:22:59 pm
@ Curiosus,

Lit correctement  ce que j'ai écrit, j'ai pas dit que 35V In, 5V out et 1.7A, c'était OK ! Ça ferait 51 W...
Quand on pense utiliser un LM78xx, un LM317 (qui tient aussi 37V sans problème), on commence par calculer la puissance dissipée en courant nominal, on multiple par (Vin-Vout) et on regarde sur la datasheet le Rth du boitier, on calcule le delta de température et on conclut. Si tes 7805 chauffent: c'est normal c'est du linéaire, si ils chauffent trop et claquent c'est que tu n'as pas pris la bonne solution.
Je dis que 20W déjà  c'est impossible car c'est le max sur radiateur infini, c'est à  Tarharnak de faire le calcul par ex. pour son 7808 pour lequel il ne donne pas son courant nominal. Il verra ensuite si ça tient.

Le LM2576 (de chez µChip) conviendrait tout à  fait pour une alim à  découpage versus le LM2596, je n'ai pas eu la prétention d'être exhaustif, je lui indiquait simplement une piste, une SMPS plutôt qu'une linéaire. Il y a plein de puces pour faire cela mais qu'il évite de faire des économies de bout de chandelle pour son alim principale: qu'il n'utilise que du composant certifié avec les données fournies en datasheet : courant rms, courant de saturation, ESR, Rdc, etc.  (ça vaut pour la puce, la diode, la self et le condo... => pas de bullshit chinois non documenté !).

Yffig
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Curiosus le Mai 05, 2020, 03:36:24 pm
Yffig

 Ok, merci pour les précisions que tu apportes, effectivement j'ai lu entre les lignes, et c'est bien de me l'avoir dit, merci. ;)

Quand au composant chinois sur les régulateurs qui son faux, regardé cette petite vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=JLwJb4MVbls

A+
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 05, 2020, 06:14:18 pm
@ Curiosus,
Pas de pb, simplement, personnellement, je n'utilise l'encadré de citation que très rarement et pour:
- signaler une erreur grossière,
- reprendre un élément important du message auquel je réponds.
Ordinairement je me contente de mettre entre quotes une phrase que je ne comprends pas ou que je mets en doute.
L'encadré de citation est pour moi l'équivalent d'écrire tout en LETTRES MAJUSCULES... Je trouve cela très discourtois (pour le moins) quand ce n'est pas justifié.

Sinon,  c'est bien sûr toujours bienvenu de fournir au forum d'autres solutions que celle proposée: je dirais même que" il le faut".:  cela participe de la démocratie.
Concernant le LM2596 "genuine" de chez TI, je l'ai suggéré à  Tarharnak parce que:
- je l'ai personnellement testé (et documenté sur le forum à  l'époque)
- j'ai pu faire le design avec le site WeBench de TI ( https://webench.ti.com/power-designer/ , inscription nécessaire), modifier on-line les composants proposés parce que c'étaient ceux que je pouvais me procurer avec leurs caractéristiques détaillées,
- faire on-line des simulations avec mes modifs: start up, input transient, current transient, load transient et steay state, toutes ces simulations récupérables en .pdf direct.
Bref, je trouve ce site vraiment utile et je travaille depuis qu'avec ça, en particulier sur des minuscules boosts à  rendement >90% TPS61030-61032, alors autant le faire savoir à  la communauté.

Les membres qui auraient des solutions d'autres fabricants avec les outils qui vont avec sont tout à  fait bienvenus à  proposer leur approche, je n'ai aucune religion, bien au contraire (athée jusqu'à  l'os  ;)).
Par contre, surtout dans le cas d'une SMPS en step down, je mets ABSOLUMENT en garde d'utiliser des composants "cheap" et de ne jamais prendre de risque de cramer toute sa circuiterie avec un bullshit chinois (en particulier les faux LM2596 qui ne tournent même pas à  la bonne fréquence, n'ont même pas de radiateur, sont censés fournir 3A (chinois),etc...) ou des composants douteux (nb: ce qui chauffe le plus sur une LM2596 telle que designée par WeBench, c'est ...la diode schottky puis la self).

A bientôt
Yffig

Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Curiosus le Mai 05, 2020, 06:26:57 pm
@Yffig

Promis je le ferais plus pour toi  :-[

   A+
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 05, 2020, 07:20:52 pm
@ Curiosus,

Si tu le fais pour moi, fais le aussi pour les autres (si d'aventure c'est le cas)  ;)
Il m'arrive, bien sûr, à  la lecture en diagonale, ou trop rapide d'un post, d'avoir envie de sauter sur mon clavier...
Ce que je fais alors:
- je laisse de côté ce post pendant une heure au moins, voire beaucoup plus (2 à  3 jours)
- j'attends que quelqu'un d'autre réponde... ou que le "posteur" se soit relu et ait modifié son post éventuellement, parfois c'est lui qui a "dégainé trop vite",
- si pas de réponse, je relis, "à  froid", le post:  assez souvent à  la 2° lecture, c'est plus clair (! attention à  la lecture non connecté, elle peut parfois être tronquée à  l'écran...)
- alors seulement je "ramène ma fraise" ( à  bon escient, j'espère : mais si j'ai fait une erreur, pas de pb pour la reconnaître, comme disent les Suisses.. "ça coûte rien" !)
Bonne soirée
Yffig
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: MicTSF le Mai 07, 2020, 04:41:19 pm
Bonsoir,
La solution de l'alimentation à  découpage est bien sûr la meilleure. Par contre, si l'on veut rester en boitier TO220, je conseille, pour l'avoir utilisé avec succès, l'emploi du LM2576T ou TV qui est aussi un produit TI. Le TV a les broches "tordues" mais en partant d'un type T on peut faire la même chose avec une paire de pinces  ;).
Michel
Après vérification de la data sheet le 2596 existe bien aussi en TO220. Pardon pour cette réponse décochée un peu trop vite :-[
Titre: Re : Régulateur de tension sur accumulateurs Li-ion
Posté par: Yffig le Mai 07, 2020, 05:41:56 pm
@ MicTSF
Bonsoir,
Le 2596 est un peu plus cher que le 2576, mais a l'avantage de fonctionner à  fréquence 3x plus élevée: 150 kHz versus 52 kHz ce qui permet d'avoir self et condo plus petits (et moins chers). Sinon ils sont fonctionnellement identiques effectivement.
Yffig