Introduction aux alimentations électriques¶

Intro¶

Quelque soit le projet, il faudra assurer son alimentation électrique : le sujet est donc incontournable !

Mieux : sur un projet, on disposera le plus souvent de plusieurs alimentations qui s'articuleront entre-elles et il sera important d'avoir les idées claires pour ne pas faire n'importe quoi.

Etre au clair avec les alimentations, c'est éviter des erreurs grossières qui peuvent vite coûter chères (en €)

Les fondamentaux¶

Assez étonnament, l'alimentation au sens large est l'un des sujets les moins bien maîtrisé en pratique par les uns ou les autres, et il est important d'avoir les idées claires.

Savoir gérer les unités¶

La première chose est de savoir gérer les unités :

Principe d'une connexion électrique : source et consommateur¶

Une connexion électrique se fait toujours entre une source et un dispositif consommateur :

Les 2 grandeurs importantes : la tension et l'intensité¶

D'une manière générale, dès que l'on veut brancher quelque chose sur autre chose, il y 2 grandeurs importantes à prendre en compte :

la tension (en Volts) : équivalent de la pression dans une analogie avec un tuyau
et l' intensité (en Ampères ou milli-ampères) : équivalent du débit dans une analogie avec un tuyau

Il faut impérativement :

que la tension de la source et la tension du consommateur soient égales : par exemple 5V et 5V.
que l'intensité max de la source soit supérieure à l'intensité utilisée par le consommateur : en clair, la source doit pouvoir fournir facilement ce que le consommateur a besoin (en Ampères ou milli-ampères).

Ces 2 conditions doivent toujours être réunies !

C'est comme avec des tuyaux ou des robinets : il n'est pas possible de connecter une lance à incendie sur un robinet de jardin !

Quelques exemples :

Peut-on connecter un moteur 12V/200mA sur une broche numérique 5V / 10 mA ?

NON car :

les tensions ne sont pas égales
et de plus la broche numérique ne peut fournir que 10mA soit 20 fois moins que ce que demande le moteur !

Peut-on connecter un moteur 12V/200mA sur une alimentation 12V / 2A ?

OUI car :

les tensions sont égales
l'alimentation pourra fournir sans problème les 200mA demandés par le moteur

Peut-on connecter une LED en série avec une résistance (5V/10mA) sur une broche numérique 5V/10mA ?

OUI car :

les tensions sont égales
les intensités sont égales.

Les types d'alimentations en pratique¶

Alimentations fixes¶

USB d'un ordinateur
un bloc secteur
une alimentation de PC ou équivalent

Piles et accumulateurs¶

piles ou blocs de piles
accumulateurs ou pack d'accumulateurs
batteries au plomb

Notion de régulateur¶

En électronique, il est souvent nécessaire de disposer d'une tension précise alors que l'alimentation utilisée fournit une tension supérieure voire légèrement variable. Pour résoudre ce problème, les cartes électroniques intègrent un composant que l'on appelle régulateur qui "fige" la tension de sortie à une valeur fixe, indépendemment de la valeur d'entrée.

Choix d'une alimentation¶

Une alimentation est caractérisée par son

Trucs "métiers"¶

Alim' de PC

Et aussi :

utile : détrompeur de polarité
IMax dans le cas d'accumulateur ou batterie
notion de puissance

Cas de figure document séparé:

Carte Arduino... USB / Vin /
mini-pc

Quelques règles à respecter¶

Ne jamais mettre en contact le 0V et le V+ : fait un court circuit est un risque d'explosion ou autre.

Toujours prévoir que l'intensité maximale de l'alimentation soit supérieur d'au moins 30% à l'intensité maximale utile. Pour le dire autrement, éviter que l'intensité maximale du circuit dépasse les 2/3 de l'intensité maximale que peut fournir l'alimentation. Par exemple : 10A maxi pour une alimentation de 15A. La raison est double :

ne pas solliciter inutilement l'alimentation qui durera plus longtemps et ne chauffera pas
permet de de garantir que la tension disponible soit toujours correcte (lorsque l'intensité demandée est proche du 100%,, la tension a tendance à s'abaisser... )