Discussion :

[Auteur]

Bonjour,

avec mon Arduino je commande l'ouverture d'électrovannes 24V. Je souhaite alimenter mon Arduino avec la même alimentation 24V que mes électrovannes.

Mais l'Arduino ne supporte à son entrée qu'une tension de 12V maximum (7V minimum). J'ai donc inséré entre mon alimentation et mon Arduino un régulateur de tension L7809CT (boîtier TO220) pour alimenter l'Arduino en 9V. La sortie du régulateur est branchée sur la borne Vin (reliée au connecteur jack de la platine).
A ma grande surprise le régulateur chauffe énormément (RthJCT = 5°C/W et RthJA = 50°C/W), et pourtant sa consommation n'est que de 50mA.

Devrais-je changer de régulateur ? Ou ajouter un radiateur (chose que je n'ai jamais réussi à dimensionner correctement ) ?

[Vincent PETIT]

Salut Auteur,
En effet il doit chauffer pas mal

(24V - 9V) * 0.05A = 0.75W

Si tu nous dit que ce régulateur a un RthJA = 50°C/W, alors

0.75W * 50°C/W = 37.5°C

Mais ça c'est juste l'élévation en température du composant, il faut ajouter la température ambiante pour avoir la vraie température (celle au bout de son doigt )

37.5°C + 23°C (23°C ça me paraît bien en cette période) = 60.5°C

Faut pas poser le nez dessus

Quand on a un grand "dropout", 24V en entrée et 5V en sortie, le mieux c'est le régulateur a découpage (DC/DC converter aussi appelé Buck Converter) qui a un fonctionnement très différent et un rendement bien supérieur 90% ~ 80%. Donc seulement 10% ou 20% sont perdus en dissipation de chaleur alors qu'avec un régulateur linéaire on a un vrai chauffage, tout est perdu en chaleur. Un exemple d'alimentation a découpage https://www.digikey.fr/product-detai...hoCFaUQAvD_BwE

La solution de dépannage si tu n'as que des régulateurs linéaires sous la main, c'est de les mettre en cascade L7818 suivi d'un L7815 suivi d'un L7812, suivi d'un L7809. C'est n'est pas élégant mais ils chaufferont pas trop.

[Auteur]

La solution de dépannage si tu n'as que des régulateurs linéaires sous la main, c'est de les mettre en cascade L7818 suivi d'un L7815 suivi d'un L7812, suivi d'un L7809. C'est n'est pas élégant mais ils chaufferont pas trop.

Ce n'est vraiment pas élégant. J'avais pensé mettre 2 L7809 en parallèle.
Je vais voir du côté des convertisseurs DC-DC, je pense même en avoir 1 ou 2 dans mes tiroirs.

Sinon comment tu dimensionnes les dissipateurs thermiques ?

[Vincent PETIT]

Les régulateurs en parallèle est une solution, ils vont se partager le courant 25mA chacun.
Avec un dissipateur il faut faire comme ça (ça implique d'avoir la datasheet du dissipateur, si c'est de la récup c'est compliqué), je choisi celui là pour l'exemple, un grand classique (0.31€) https://www.mouser.fr/ProductDetail/...Gi7Spy0w%3D%3D model HSE-B2111-038 Rth_DISSIPATEUR= 21°C/W

La formule initiale doit toujours respecter ceci (T_J = 125°C d'après la doc)

((V_in - V_out) * I_max) * Rth_JA + T_ambiante < T_j

Devient :

((V_in - V_out) * I_max) * (Rth_JC + Rth_DISSIPATEUR) + T_ambiante < T_j

Au lieu de prendre Rth_JA pour Jonction to Ambiant (air ambiant) on a pris Rth_JC jonction to case (boîtier)

Donc dans ton cas et avec ce dissipateur ça donnerait

((24V - 9V) * 0.05A) * (5°C/W + 21°C/W) + 23°C = 42.5°C ok ! On est bien < à T_J qui est de 125°C

C'est déjà beaucoup moins chaud par rapport au 60°C initial. La sensation de brûlant pour un doigt c'est grosso modo un 50aine de degrés et avec un dissipateur on est en dessous.

[Auteur]

Pour ce circuit, je vais voir les convertisseurs DC-DC.
Quels sont les critères qui font que tu choisiras plus un régulateur de tension qu'un convertisseur ? Le prix ? Un faible courant consommé par le circuit ? Une faible ddp entre l'entrée et la sortie du régulateur ?

[Vincent PETIT]

Il n'est pas simple de faire une réponse générique car il y a tellement de cas particulier mais ce tableau peut faire un résumé grosso modo.

	Régulateur linéaire	Régulateur à découpage
Abaisseur Élévateur Abaisseur/Élévateur (ex SEPIC) Inverseur	Possible Impossible Impossible Impossible	Possible Possible Possible Possible
Efficacité	Vout / Vin	80 % ~ 95 %
Puissance	Quelques Watt mais dépend surtout de la température	Plusieurs Watt
(Vin – Vout) important	-	+
Courant important > 1A	-	+
Taux d’ondulation, si la tension sert aussi au VREF d’un ADC	+	-
Courant de consommation (IQ Quiescent current)	+	-
En terme d’encombrement	+	-
En terme de coût	+	-
Bruit	+	-
Capacité de dissipation	Dissipateur souvent nécessaire	Dissipateur rarement nécessaire
Design	Simple	Compliqué

[Auteur]

Merci pour tes réponses