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  1. #1
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    Par défaut Dissipation de chaleur

    Salut,
    Je suis sur un projet qui associe un Arduino Uno et un Raspberry Pi 3.
    L'Arduino est chargé de faire des mesures à l'aide de capteurs, puis transmet les données via la liaison série sur le pi.
    Le pi est configuré comme un serveur web sur lequel je lie les données par l'intermédiaire d'une liaison wifi.
    Cependant, le montage nécessite deux alimentations; une de cinq volts pour le pi et une de 12 volts pour l'arduino
    et tout ce jolie petit monde est enfermé dans un boitier étanche en ABS de diamètre 20x12x6 cm.
    Ma question est :
    Est-ce que je vais être confronté à des problèmes d'évacuation de chaleur ?
    Le pi 3 chauffe moins que sont prédécesseur mais je ne sais pas son comportement en milieu étanche.
    D'autre part, est-ce qu'un boitier en aluminium ( plus cher et plus dur à travailler ) ne ferait pas mieux l'affaire ?

  2. #2
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    Par défaut

    Bonjour Frédéric

    - Arduino plus Raspberry Pi il n'y en a pas un en trop? Un seul, c'est une alim, moins de dissipation thermique, moins de problèmes. Un Arduino peut gérer un serveur web minimaliste avec un shield ESP. Le Pi peut gérer quelques capteurs.
    - Est-ce que l'Arduino ne peut pas s'alimenter depuis le Pi?. Par le jack d'alimentation oui la tension doit être supérieur au 5V pour que le régulateur puisse faire son travail, mais en USB ou par le header l'Arduino peut être alimenté directement en 5V. L'alim du Pi doit être suffisante et il faut aussi que l'Arduino ne demande pas un 5V très bien régulé (cela est parfois nécessaire en fonction des types de capteurs et de leur utilisation).
    - L'Arduino s'alimente par le Jack avec 7V au minimum. Y mettre du 12V cela fait chauffer le régulateur inutilement (1.4 fois la puissance consommée en 5V par l'Arduino).

    Un Arduino seul alimenté directement en 5V chauffe peu, dans un boîtier cela fait juste la protection anti-humidité. Mais le Pi chauffe lui beaucoup plus.
    Le boîtier en ABS est relativement isolant et sans circulation d'air c'est certain que cela va chauffer. A vue de pif l'air intérieur sera bien vite trop chaud (surtout pour le processeur du Pi et le régulateur de l'Arduino si l'alim reste en 12V, pour les deux dans cette configuration c'est 40°C température de l'air au max!). Mais cela serait à vérifier avec une mise en situation et une surveillance.

    Un boîtier alu a une meilleure dissipation c'est certain, en noir c'est encore mieux. Et avoir un contact thermique entre les puces et le boîtier c'est la solution extrême.

    Avec un boîtier alu, il faut faire attention si c'est prévu pour rester en dehors en hiver. Dans ce cas, un chauffage interne avec surveillance de la température est quasi nécessaire.

    Bonne suite

    Delias

  3. #3
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    Par défaut Merci, mais ...

    J'aime bien assigner une tache à chaque type de matériel.
    J'avais fais des essais avec l ' arduino Yun, l'an dernier, et j'avais passé beaucoup de temps sur des problèmes de passages de paramètres et de config du serveur web minimalisme.
    J'ai déjà développé des projets sur Uno,et suis satisfait.
    Je connais bien le C et les composants et les capteurs de ce petit automate sont stables dans le temps.
    J'ai un projet qui tourne en extérieur depuis deux ans et demi, sans problèmes particuliers, à part changer les piles.
    Pour le Pi, je voudrais l'utiliser avec une base de données qui archive les mesures.
    Le serveur web du Pi est infiniment plus souple, plus facilement paramètrables et surtout raspian permet de faire des choses puissantes avec peu de commandes.
    Reste ce problème d'élévation de température.
    Mon boitier sera en extérieur, ce qui supposerait qu'il soit totalement étanche.
    Maintenant, j'imagine ce que cela donnerait en plein été, avec des températures au soleil de plus de 45 C°.
    Ce n'est pas tenable pour le matériel.
    Je vais me renseigner auprès de mon fournisseur de matériel pour savoir s'il n'y a pas une solution intermédiaire.
    En tout cas, merci d'avoir relevé cet épineux problèmes auquel je pense, tous les concepteurs de sytème embarqué sont confrontés.

  4. #4
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    Par défaut Ah,tiens,j'y pense ...

    Une solution intermédiaire serait de mettre les deux alimentations dans un boitier aluminium, et avec des fiches DIN, par exemple, alimenter l'autre partie du montage.
    Si le Pi consomme 5vx3A soit 15 Watts et l'arduino 12vx1A soit 12 Watts, cela revient à placer 30 Watts environ dans un boitier étanche.
    Cela semble encore beaucoup.
    Connais-tu l'effet Peltier ?
    Il doit être possible de se procurer dans le commerce un mini-système qui refroidirait les circuits.
    A suivre ...

  5. #5
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    Par défaut

    Oula, il y a de grosses méconnaissances.

    Je n'ai pas d'Arduino et de Pi, toutes les explications sont basées sur des estimations que j'ai faite par rapport aux informations publiques de ces modules.

    Un Arduino est très loin de consommer 1A, et 1A @ 12V le régulateur de la carte serait satellisé en quelques secondes (il n'est pas prévu pour dissiper à lui seul 7W).
    L'ATMega328p est donné à 9mA @ 16MHz, l'ATMega16U (la passerelle USB) est à 3.25mA en mode idle (je suppose qu'il est dans ce mode quand le port USB n'est pas en service), les leds sont également vers 3mA quand elles sont allumées.
    Au total sans les capteurs un Arduino Uno consomme dans les 20mA soit juste 100mW. En alim à 12V le régulateur dissipe en plus et à lui seul 140mW.
    Faudrait retrouvé le calcul de Vincent Petit sur la dissipation du régulateur c'est très instructif. Mais en alim à 7V le régulateur ne doit pas être loin de supporter 80°C de température ambiante, alors que avec une alim de 12V ou un courant bien supérieur (à cause des schields et capteurs) il tient à peine à 40°C de température ambiante.

    Le Pi lui consomme effectivement plusieurs watts. Probablement entre 5 et 10 pour ton application (car il adapte sa consommation à la charge de calcul).

    L'écart entre les deux est énorme.
    Professionnellement l’équivalent d'un Arduino (mais consommant qu'une fraction de la puissance) peut être mi dans un boîtier sellé. L'équivalent d'un Pi sera le plus souvent en double enveloppe. Une grande (coffret) protège de la pluie et autre et à l'intérieur un boîtier avec une ventilation active héberge le micro ordi. Il y aussi les boîtier avec radiateur (passif) intégré, mais c'est quand-même assez rare.

    Les Peltier c'est lourd à utiliser. Il faut un radiateur des deux côtés sinon on les crames.

    Pour ton appli je laisserai que l'Arduino sur le terrain. Un module wifi simple pour communiquer avec le Pi à l'intérieur qui lui pourra fonctionner normalement en étant ventilé.

    Bonne suite

    Delias

  6. #6
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    Par défaut

    Salut,
    Les problèmes thermiques dans un boîtier représentent souvent un sacré défi et sont parfois très compliqués à résoudre. De manière générale l'électronique se comporte mal dans la chaleur, les condensateurs électrolytiques meurent prématurément, les régulateurs de tension fourniront moins de courant, il y aura de la dérive dans les valeurs des résistances et de l'apparition de bruit thermique, les fusibles réarmables des RPI et du Arduino seront plus sensibles etc.

    Comme l'a dit Delias, la courant que fournir un régulateur de tension est limitée par la température et le RPI va contribuer à empirer les choses. Le courant que peut fournir un régulateur linéaire comme sur celui du Arduino UNO s'exprime comme ceci :

    Nom : CodeCogsEqn2.gif
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Taille : 1,2 Ko

    TJ température de jonction max = 150°C (voir doc du régulateur.)
    TA température ambiante où se trouve ton Arduino UNO.
    RθJA résistance thermique du régulateur lorsqu'il n'a pas de dissipateur, ce qui est le cas sur ton UNO = 160°C/W dissipé (voir doc du régulateur.)
    VIN la tension de ton adaptateur secteur et avec la quelle tu alimentes ton Arduino par le connecteur.
    VOUT la tension de sortie de ton régulateur Arduino qui est fixé = 5V.



    Exemple ; tu alimentes le Arduino UNO par le connecteur avec du 12V et il fait 40°C là où il se trouve.
    Tu peux consommer au grand maximum 98mA

    (150°C - 40°C) / (160°C/W * (12V - 5V)) = 0.098A

    Ici on voit bien que plus ça va chauffer et moins on pourra demander de courant à l'Arduino. Un moyen de gagner un peu c'est de baisser la tension VIN comme l'a dit Delias, on le voit dans la formule.

    Exemple ; tu alimentes le Arduino UNO par le connecteur avec du 7V et il fait 40°C là où il se trouve.
    Tu peux consommer au grand maximum 343mA

    (150°C - 40°C) / (160°C/W * (7V - 5V)) = 0.343A

    C'est carrément mieux !

    En ce qui concerne le RPI c'est le SOC qui va chauffer mais la doc ne dit pas grand chose là dessus, du moins je n'ai pas trouver grand chose. Je ne serai pas te dire à quelle température il monte exactement, il faut que tu essayes. Quoi qu'il en soit, si il est placé avec le Arduino il va contribuer négativement au bilan de puissance. Si tu as un boîtier en métal l'idée est qu'il serve de dissipateur afin de conduire la chaleur vers le boîtier qui va la dissiper.

    Le boîtier peut se retrouver en plein soleil l'été ?


    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Connais-tu l'effet Peltier ?
    Les modules à effet Peltier ont un rendement très bas, ce qui veut dire que pour faire un peu de froid il faut beaucoup de Watt.
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman

  7. #7
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    Par défaut A la lumière de ce que j'ai appris

    Je vais alors réaliser un projet plus basique.
    Je me procure un boitier étanche, et j'alimente l'Arduino avec un jeux de piles R6 AA de 1,5 v ( 6 piles = 9 volts).
    J'ai 6 capteurs sur l'arduino ce qui fait environ 20 mA x 6 = 120 mA.
    Je rajoute un shied wifi qui lui consomme entre 25 et 400 mA.
    Je mettrais le wifi en mode sleep et prendrait une série de mesures toute les minutes
    dans un souci d'économie.
    L'avantage : Plus de problème de gestion de chaleur à résoudre.
    L'inconvénient : La programmation du shield Wifi s'annonce coton, mais bon, je suis là aussi pour apprendre.
    De plus, j'ai la gestion de l'alimentation à gérer.
    Est-il possible d'interroger l'Arduino pour connaitre la tension d'alimentation ?
    Merci, en tous cas.
    Le projet se précise.

  8. #8
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    Par défaut

    Si j'en crois ce que j'ai lu sur internet, c'est à dire que le RPI monte entre 60°C et 80°C en fonctionnement alors il n'est clairement pas adapté pour le genre de projet que tu souhaites réaliser.

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Je vais alors réaliser un projet plus basique.
    Moi je dirai "plus pro"

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    J'ai 6 capteurs sur l'arduino ce qui fait environ 20 mA x 6 = 120 mA.
    C'est quoi comme capteurs pour qu'ils consomment autant ?

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Je rajoute un shied wifi qui lui consomme entre 25 et 400 mA.
    Je mettrais le wifi en mode sleep et prendrait une série de mesures toute les minutes
    dans un souci d'économie.
    Très bonne idée !

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Est-il possible d'interroger l'Arduino pour connaitre la tension d'alimentation ?
    Oui mais il faut quelques composants en plus (deux résistances montées en pont diviseur de tension pour mesurer, avec le convertisseur analogique/numérique, la tension des piles).


    Le problème avec l'écosystème Arduino, c'est qu'il est dédié à l'amateur et dès que tu veux des infos pour faire des calculs tu te retrouves vites bloqués. Dans ton cas de figure, calculer à l'avance l'autonomie de ton montage est tout de suite compliqué car tu n'as pas réellement d'infos sur ton shield Wifi (consommation ? d'ailleurs 400mA ça me paraît énorme, si je compare à certain micro Texas Instruments intégrant le Wifi, on est plus à 200mA en emission)
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    Richard Feynman

  9. #9
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    Par défaut Encore des questions ...

    Merci Vincent.
    Je n'ai pas d'informations sur la consommation des capteurs.
    Seul, le shied wifi me donne une plage de 20 mA au repos et jusqu'à 400 mA en émission.
    C'est pour cela que je me suis référé au courant maximum des E/S analogiques de l'Arduino.
    J'ai regardé sur le net le pont diviseur de tension, mais je ne suis pas sur d'avoir bien compris.
    Admettons que je mette deux résistances en série de 4,7 k, je suis supposé avoir une tension de 4,5 V à la jonction des deux, sur le point de mesure ?
    Cette mesure serait prise par une broche analogique de l'Arduino.
    Est-ce cela ?
    D'autre part, je sais que l'on sort du thème de ce forum, mais;
    Je connais le site de Farnell, qui propose du matériel professionnel à des prix évidemment bien supérieur aux montages Arduino amateurs.
    Pourrai-tu me conseiller un constructeur de carte micro-controleur, en logique Cmos, qui soit facilement programmable avec un simple ordinateur de bureau ?
    Est-ce que le prix des capteurs est abordable pour la bourse d'un amateur ?
    Encore merci pour l'aide.

  10. #10
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    Par défaut

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Je n'ai pas d'informations sur la consommation des capteurs [...] Est-ce que le prix des capteurs est abordable pour la bourse d'un amateur ?
    Tu cherches quoi comme capteur ? Tu mesures quoi ?

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    J'ai regardé sur le net le pont diviseur de tension, mais je ne suis pas sur d'avoir bien compris.
    Il faut faire ceci avec des résistances 1/4 W et 1% de précision. Si tu es sur de toujours mettre des piles 9V alkaline (non rechargeable) tu peux te passer de la diode et de la résistance de protection de 100Ω. En mettant un pile de 9V nominale, le Arduino va mesurer 4.95V. Evidemment le GND est à relier aux autres GND (Tous les GND doivent être en commun)

    Nom : Capture du 2019-08-18 23-02-20.png
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    Pour les détails au cas où ça intéresse quelqu'un :

    Calcul du pont diviseur de tension
    Avec R1 = 18kΩ et R2 = 22kΩ, on a un pont diviseur qui va amener le 9V à 4.95V
    9V * (R2 /( R1 + R2)) = 4.95V

    Calcul du courant consommé, sur la pile 9V, par le pont diviseur de tension
    Avec R1 = 18kΩ et R2 = 22kΩ, le pont diviseur va consommer un courant constant de 225µA + 25nA soit 225.25µA ce qui est un courant raisonnable qui ne va pas trop décharger la pile même lorsque le Arduino est en sommeil. Les 25nA c'est le courant de fuite de la diode 1N4148 (voir IR dans la datasheet) mais au vu de sa valeur, on peut raisonnablement le négliger.
    9V / (R1 + R2) = 225µA.

    Calcul de la puissance dissipée par le pont diviseur de tension
    Avec 225µA circulant dans le pont, les résistances ne dissiperont que R*I2, soit 918µW pour R1 et 1mW pour R2.
    Des résistances 1/4W sont amplement suffisantes

    Calcul de l'impédance du pont diviseur de tension
    Pour calculer l'impédance d'un tel montage on applique le théorème de Thévenin, la diode n'est pas gênante car elle ne sert qu'en cas de surtension. L'impédance du pont Rth est égale à R1 || R2 + R3 soit 10kΩ tout rond. Ca tombe bien car la doc de l'ATMEGA328P dit que ce qui est connecté à l'ADC doit avoir un impédance supérieure à 10kΩ (car l'ADC tire du courant)

    La protection en surtension (bretelle)
    Cette protection est assurée par la diode 1N4148, il n'est pas nécessaire de mettre un grosse diode de redressement car il n'y a pas de courant qui peut passer dans cette branche, R1 est beaucoup trop grand. La diode va conduire si jamais la tension du pont diviseur dépasse 5.6V et cette tension sera clampée à 5.6V

    La protection en surtension (ceinture)
    Si on se retrouve avec un écrêtage à 5.6V par la protection ci dessus et que par malheur la broche du Arduino est en sortie à +5V alors le courant causé par se conflit sera limité par la 100Ω
    (5.6V - 5V) / 100Ω = 6mA.
    L'arduino survivra.


    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Je connais le site de Farnell, qui propose du matériel professionnel à des prix évidemment bien supérieur aux montages Arduino amateurs.
    Pourrai-tu me conseiller un constructeur de carte micro-controleur, en logique Cmos, qui soit facilement programmable avec un simple ordinateur de bureau ?
    Je ne comprends pas trop la question. Qu'est ce que tu veux dire par un constructeur de carte à microcontrôleur ? Tu veux prendre autre chose que Arduino ? Il y en a pleins d'autres et des beaucoup mieux. Ou bien tu cherches quelqu'un pour faire un proto ? Une carte électronique ?




    ps : si tu veux faire une application low power afin que tes piles tiennent le plus longtemps possibles malheureusement le design de la carte Arduino ne convient pas du tout. Il faudrait repenser la partie alimentation.
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  11. #11
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    Bonjour,

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    J'aime bien assigner une tache à chaque type de matériel.
    J'avais fais des essais avec l ' arduino Yun, l'an dernier, et j'avais passé beaucoup de temps sur des problèmes de passages de paramètres et de config du serveur web minimalisme.
    J'ai déjà développé des projets sur Uno,et suis satisfait.
    L'approche est correcte mais pourquoi mettre tout cela dans la même boîte.
    Le Pi serait plus un serveur et les Arduino des clients, avec différents capteurs, et que l'on dispersera dans la maison et le jardin.

    J'ai commencé avec l'Arduino en 2010, passé ensuite au Pi et fait un temps avec deux BeagleBone.
    Il ne me reste qu'un Arduino Uno que je n'utilise plus, juste pour tester certains capteurs où j'ai des difficultés sur le Pi.
    J'ai quelques ESP8266 et ESP32, qui ne coutent rien, avec Wifi intégré, et qui font mon "travail Arduino" d'aujourd'hui.
    Les ESP se programment comme l'Arduino avec le même IDE et ses sketches.

    J'ai un article en relecture ici, sur developpez.net, pour comment travailler en micropython sur les ESPs (voir mes articles ESP sur mon site Web ci-dessous dans ma signature)

  12. #12
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    Citation Envoyé par Vincent PETIT Voir le message
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    Pour les détails au cas où ça intéresse quelqu'un :

    La protection en surtension (bretelle)
    Cette protection est assurée par la diode 1N4148, il n'est pas nécessaire de mettre un grosse diode de redressement car il n'y a pas de courant qui peut passer dans cette branche, R1 est beaucoup trop grand. La diode va conduire si jamais la tension du pont diviseur dépasse 5.6V et cette tension sera clampée à 5.6V

    La protection en surtension (ceinture)
    Si on se retrouve avec un écrêtage à 5.6V par la protection ci dessus et que par malheur la broche du Arduino est en sortie à +5V alors le courant causé par se conflit sera limité par la 100Ω
    (5.6V - 5V) / 100Ω = 6mA.
    L'arduino survivra.
    J'avoue n'avoir jamais compris comment fonctionnait ce type de montage As-tu une documentation qui explique ce fonctionnement ?

  13. #13
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    Pour comprendre le principe de la diode il ne faut rien de plus que :
    - Loi des mailles
    - Thévenin

    et prendre l'habitude de redessiner le schéma, la difficulté ce trouve souvent là aussi invraisemblable que cela puisse paraître ! Le secret de l'analyse de schéma c'est d'arriver à le redessiner

    La première chose a faire c'est d'appliquer le théorème de Thévenin, en identifiant là où on veut mesurer. Je vire donc la diode.
    Nom : Capture92.PNG
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    Voici les 3 étapes du théorème de Thévenin ;
    • En 1 on retire la charge, bon ici il y en a pas on a juste retirer la diode pour regarder ce qui se passe. On a simple pont diviseur de tension eth = 9V * (20kΩ / (20kΩ + 18kΩ)) = 4.95V
    • En 2 on met en court circuit les ou la source de tension, ici on en a qu'une c'est la pile de 9V puis on regarde la résistance équivalente de ce montage. J'ai redessiné le montage en faisant simplement glisser R1 pour bien montrer qu'elle est parallèle à R2, rth = 20kΩ || 18kΩ = 9900Ω
    • En 3 j'ai trouvé le modèle équivalent de Thévenin.



    Nom : Capture93.PNG
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    Maintenant je fais ajouter la diode et le +5V en redessinant le montage pour une meilleur analyse. J'ai redessiné la diode sans changer le montage et j'ai fait glissé RTH pour mieux comprendre ce qui va se passer.

    Nom : Capture94.PNG
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    Et maintenant si jamais la tension en entrée passerait à +12V par je ne sais quelle problème voici comment la diode va clamper la tension a 5.6V

    Nom : Capture95.PNG
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    Voilà, on ne peut pas dire que c'était complexe niveau calcul mais la subtilité c'était le redessin comme dans la grande majorité des cas en analyses de schéma.
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman

  14. #14
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    Comme d'habitude, clair, net et précis

    Citation Envoyé par Vincent PETIT Voir le message
    Voici les 3 étapes du théorème de Thévenin ;
    • En 1 on retire la charge, bon ici il y en a pas on a juste retirer la diode pour regarder ce qui se passe. On a simple pont diviseur de tension eth = 9V * (20kΩ / (20kΩ + 18kΩ)) = 4.95V
    • En 2 on met en court circuit les ou la source de tension, ici on en a qu'une c'est la pile de 9V puis on regarde la résistance équivalente de ce montage. J'ai redessiné le montage en faisant simplement glisser R1 pour bien montrer qu'elle est parallèle à R2, rth = 20kΩ || 18kΩ = 9900Ω
    • En 3 j'ai trouvé le modèle équivalent de Thévenin.
    Thévenin et Norton que de souvenirs de lycée.
    Pour ceux qui ne sont pas habitués à Thévenin : la mise en court-circuit de la source de tension se fait sur le schéma, pas sur le montage final

    Sinon la charge, c'est l'impédance d'entrée de l'Arduino, non ?

  15. #15
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    Salut frederic,

    J'ai vu que tu étais plus soft qu'hard vu tes messages sur ce site.
    Donc mes réponses, qui vont dans ce sens, devraient te convenir.

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Pour le Pi, je voudrais l'utiliser avec une base de données qui archive les mesures.
    Le serveur web du Pi est infiniment plus souple, plus facilement paramètrables et surtout raspian permet de faire des choses puissantes avec peu de commandes.
    C'est vraiment très facile avec SQLite. Un vrai plaisir.
    C'est juste aussi pour le serveur Web.

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    Je rajoute un shied wifi qui lui consomme entre 25 et 400 mA.
    Je mettrais le wifi en mode sleep et prendrait une série de mesures toute les minutes
    dans un souci d'économie.
    L'avantage : Plus de problème de gestion de chaleur à résoudre.
    L'inconvénient : La programmation du shield Wifi s'annonce coton, mais bon, je suis là aussi pour apprendre.
    Aucun soucis avec un ESP qui a le WiFi et les librairies "Arduino": c'est pas coton du tout!

    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    De plus, j'ai la gestion de l'alimentation à gérer.
    Est-il possible d'interroger l'Arduino pour connaitre la tension d'alimentation ?
    Le projet se précise.
    J'avais ouvert une discussion, Créer une alimentation et vérifier sa fin de vie.
    Tu y verras les mêmes personnes qui ont répondus ici.
    Si tu es comme moi, plus soft qu'hard, oublies ... peut-être.
    Ton Raspberry Pi peut faire le travail.
    Il suffit que ce dernier vérifie si ton ou tes Arduino sont en vie.
    Perso je m'enverrais en plus un email: mon arduino XYZ ne répond plus!

    Bon travail et bon projet

  16. #16
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    Citation Envoyé par Auteur Voir le message
    Sinon la charge, c'est l'impédance d'entrée de l'Arduino, non ?
    Exacte.
    Ca aurait pu être l'impédance du Arduino + la résistance de 100 Ohms aussi. Dans mes calculs initiaux j'ai rattaché cette résistance de protection à l'impédance du pont diviseur.

    Concernant cette résistance de protection (en courant), j'expliquerai ce soir comment elle fonctionne. Là aussi comme pour la diode de protection (en tension) il est question de refaire le dessin + loi d'Ohm.... c'est encore plus simple.
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman

  17. #17
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    Par défaut Je crois que j'ai maintenant assez de billes ...

    Merci à Vincent pour ses explications détaillés.
    C'est vrai, comme Bojéa, j'ai quelques notions basiques d'électronique, suffisamment pour comprendre des schémas simples, mais en aucun cas suffisamment pour élaborer ceux-ci.
    A propos, il y a-t-il sur le site un tutoriel pour avoir les bases de l'électronique appliquée aux circuits numériques ?
    Cela serait sympa, surtout pour éviter des écueils de conception de projet au départ.
    D'autre part, je ne connaissais pas le ESP 32.
    J'ai consulter rapidement sur le net, et c'est vrai qu'il joue dans la catégorie au-dessus de l'arduino.
    Je l'utiliserai sans doute pour un prochain projet.
    Merci à tous et bonne programmation.

  18. #18
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    Citation Envoyé par frederic13870 Voir le message
    ... j'ai quelques notions basiques d'électronique, suffisamment pour comprendre des schémas simples, mais en aucun cas suffisamment pour élaborer ceux-ci.
    A propos, il y a-t-il sur le site un tutoriel pour avoir les bases de l'électronique appliquée aux circuits numériques ?
    Cela serait sympa, surtout pour éviter des écueils de conception de projet au départ.
    D'autre part, je ne connaissais pas le ESP 32.
    J'ai consulter rapidement sur le net, et c'est vrai qu'il joue dans la catégorie au-dessus de l'arduino.
    Je pense que les électroniciens sur ce site ont les bases pour écrire un bouquin.
    S'il sort ... je l'achète immédiatement.
    Pour faire juste, il faudrait prendre un ESP32 avec MicroPython et une intro à la programmation.
    Il se vendrait comme des petits-pains pour les écoles et débutants.

    Pour toi, je choisirai le NodeMCU (monté comme sur le site Wikipedia).
    Il n'a qu'une entrée analogique, suffit pour débuter et coûte moins de 5 Euros: tu as déjà tout le reste du matos autour de ton Arduino.
    Tu le branches sur ton PC, l'IDE de l'Arduino, installe les librairies, etc...
    Tu peux même reprendre des sketches Arduino en les adaptant.

    Le site de référence de Rui Santos à consulter absolument.

    Bon travail

  19. #19
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    Par défaut

    @Vincent :
    cette protection en surtension (bretelle), ne serait-elle pas l'équivalent d'une diode Zener (qui serait branchée dans ce cas à la masse) ? Il y a également un résistance à calculer.

  20. #20
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    Citation Envoyé par Auteur Voir le message
    @Vincent :
    cette protection en surtension (bretelle), ne serait-elle pas l'équivalent d'une diode Zener (qui serait branchée dans ce cas à la masse) ? Il y a également un résistance à calculer.
    Hummm... je vois ce que tu veux dire, oui mais le fonctionnement est différent.

    Voici les modèles équivalent des deux techniques de limitation si jamais on aurait une tension de 12V sur une entrée de Arduino ne pouvant excéder 5V (donc les modèles ici sont entrain de limiter)

    Nom : Capture97.PNG
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    Ici pour mieux comprendre on peut considérer qu'il n'y a pas de pont diviseur en amont de la protection et que R1 et R2 sont des vraies résistances et pas des résistances de Thévenin issu d'une modélisation mathématique. Pour le schéma de gauche, on l'a vu précédemment quand à celui de droite il utilise un diode zener pour limiter la tension. Un des problèmes de la diode zener pour écrêter, c'est d'une part sa tolérance en tension ; une diode zener de 5.1V peut aller de 4.8V à 5.4V et d'autre part le courant nécessaire pour qu'elle régule.

    Dans l'image ci dessous, on peut voir dans la partie du cadran en bas/droite, que la tension se fixe à un moment donnée (tension VZ) mais il y a un courant minimum à faire passer dans la diode pour passer le ce qu'on appelle le coude IZK. Un des problèmes c'est que dans les datasheet on le donne rarement, je crois même ne jamais l'avoir vu, mais on donne IZT ou IZ c'est à dire le courant testé par le fabricant de la diode. Parfois d'un constructeur à l'autre on a un IZT ou IZ proche du courant de notre application, parfois pas du tout.

    Nom : Capture96.PNG
Affichages : 59
Taille : 26,7 Ko

    La diode BZX79C5V1 de chez Fairchild https://www.mouser.com/ds/2/308/BZX79C5V6-1118879.pdf est donnée entre 4.8V à 5.4V pour un courant de 5mA traversant la diode en inverse. Dans le premier schéma à droite, il faudrait que R2 soit égale à (12V - 5.4V) / (0.005A + IR) = 1.320kΩ (IR étant le minuscule courant de fuite de la diode) mais à condition de ne pas tirer trop de courant sur la sortie qui se trouve sur l'anode ou que ce courant varie sinon la régulation de la zener va varier aussi. Si ce courant varie, à cause d'une charge, il va y avoir une variation de tension a cause de la résistance dynamique ZZ ;
    ZZ * Ivariation = variation de tension additionnelle.

    Pour résumer la diode zener c'est bien mais le courant pour dépasser le coude n'est quand même pas négligeable. Dans le schéma avec le pont diviseur, il n'est pas possible de tirer 5mA sur le pont car seulement 225µA le traverse.
    La science ne nous apprend rien : c'est l'expérience qui nous apprend quelque chose.
    Richard Feynman

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