Overview on power supply management

Dans ce post je vais vous montrer les bases pour gérer et contrôler le voltage dans un circuit électronique. J'ai pu retrouver deux méthodes type pour y arriver et au lieu de trop rentrer dans les détails (ce que je ferais pour chaque méthode dans d'autres posts) je préfère donner une vue d'ensemble à travers une petite vidéo.

Normalement il faudrait dans a peu près tout les cas utiliser des bypass capacitors pour isoler et réduire le bruit de l'alimentation et pour gérer les pics de demandes des différents micro-contrôleurs. Je ne le fais pas ici, car je pense qu'il faudrait vraiment entrer dans les détails, notamment sur le choix de la valeur des capacitors. 

La première méthode utilise des régulateurs de tension. Dans la vidéo, je montre l'utilisation d'un régulateur d'ampérage qui fait perdre 0,5V (LM2937) ainsi que l'utilisation d'un régulateur de tension fixe à 5V (L7805). Cette méthode est largement utiliser puisqu'elle permet d'obtenir un ampérage assez élevé en sortie : le LM2937 peut laisser passer du 500mA; le L7805 du 1,5A.

Figure 1 : Les deux régulateurs en fonctionnement. A droite le L7805, a gauche le LM2937.

Figure 2 : Schéma résultat du fonctionnement d'un régulateur L7805 grâce au logiciel icircuit.

Datasheets : 

Low dropout regulator : LM2937

5V Fixed low dropout regulator : L7805

La deuxième méthode est basé sur le "voltage diviseur" grâce à deux résistances en série. Dans la vidéo, j'ai utilisé deux résistances de 10kOhm chacune. Le problème de cette méthode est que l'ampérage utilisable à la fin peut être très réduite (ici environ 450uA)

Figure 3 : Connection des résistances en série pour réduire le voltage de l'alimentation.

Figure 4 : Schéma résultat du voltage diviseur grâce au logiciel icircuit. La résistance de 1GOhm permet d'empêcher le courant de passer dans la deuxième partie du circuit.

La formule de calcul de VOUT en fonction de VIN, R1 et R2 est plutôt simple : 

- Tout d'abord on sait que U = R.I, donc VIN = I1.R1 + I2.R2

- Dans notre cas I1 = I2 = I = VIN / (R1 + R2)

Ce que l'on veut c'est VOUT :

- VOUT entre R1 et R2 est égale à VOUT = I.R2

- De ce fait, VOUT = (R2.VOUT) / (R1+R2)

Dans notre setup, VIN = 9V et R1 = R2 = 10kOhm, soit : 

- VOUT = (10000.9) / (10000+10000) = 90000 / 20000 = 4,5 V