Auteur Sujet: DC_DCC_ALIMENTATION  (Lu 4386 fois)

CATPLUS

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DC_DCC_ALIMENTATION
« le: septembre 21, 2019, 10:54:45 am »
Bonjour à tous

J'ai une question qui me taraude depuis des lustres (je n'ai pas trouvé de réponse)

Un décodeur DCC ne chauffe pas ou peu, pourtant l'alimentation se fait via les rails en 15 ou 18 volts (alternatif?) puis redresser par un pont de diode.

Si l'on veut créer une interface  avec pont de diodes et régulateur (x volts) celui-ci chauffe même avec l'ajout d'un radiateur.

Si un de vous à une explication, je suis preneur.
Cordialement



Best Regards

msport

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #1 le: septembre 21, 2019, 04:18:00 pm »
Les décodeurs utilisent, comme les boosters, des ponts en H. Ceux-ci commutent en tout ou rien, et comme P=U x I, en première approximation, à chaque instant soit U=0, soit I=0, donc P=0.
Cordialement

trimarco232

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #2 le: septembre 21, 2019, 08:43:30 pm »
l'électronique du décodeur consomme très peu de courant pour son propre fonctionnement, c'est pour cela que les régulateurs 5v ou 3v3 chauffent peu

toutefois quand il y a beaucoup de monde sur la puce, pour les décodeurs de son notamment, les régulateurs sont à découpage : exemple LS 5, si je ne m'abuse, le régulateur est un ic minuscule qui intègre le découpage et la self

Remi

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #3 le: septembre 23, 2019, 08:23:14 pm »
Bonjour,

un signal DCC de 18V donne une fois redressé et filtré par un condensateur une tension continue de l'ordre de 22V. Si à partir de cette tension, on met un régulateur de type 7812 pour obtenir un courant de 1A, Cela veut dire qu'il reste aux bornes du régulateur 10V pour 1A, soit 10W à dissiper, et cela commence à chauffer !!!
Exemple du montage:


Pour le même résultat (utilisation 12V et 1A), si on utilise un convertisseur DC/DC, le rendement de ce montage est de l'ordre de 92 à 95%. Cela veut dire que la puissance dissipée dans le convertisseur en pire cas est de l'ordre de 8% de la consommation soit (12W * 0.08)= 0.96W.
C'est 10 fois moins que dans le montage précédent, et la, ça chauffe beaucoup moins.
Exemple de convertisseur dc/dc:
Exemple DC/DC pour éclairer l'intérieur d'un wagon


Rémy


« Modifié: septembre 23, 2019, 08:57:06 pm par Remi »

msport

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #4 le: septembre 23, 2019, 09:20:07 pm »
Juste une remarque qui ne change rien : le DCC étant un signal carré, une fois redressé, il fournit la tension d'alimentation d'origine moins les chutes de tension des diodes et autres.
Cordialement

Remi

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #5 le: septembre 23, 2019, 10:05:36 pm »
Bonsoir,

Oui, il faut tenir compte de la chute de tension des diodes (1.4V), mais c'est déjà fait dans mon calcul car en réalité le 18V DCC donne pratiquement 24V une fois redressé et filtré.
Compte tenu des caractéristiques d'un convertisseur DC/DC, cela ne change pas le résultat.
De plus avec un DC/DC, le réglage de la tension de sortie est simple, il faut juste ajuster le potentiomètre sur la carte, mais il faut faire cela avec la charge connectée en sortie car sinon, il y a une petite différence entre "a vide" et en "charge".
Si le réglage initial a été fait à vide, il faudra ajuster avec la charge définitive.

A+ Rémy

msport

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Re : Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #6 le: septembre 23, 2019, 11:24:28 pm »
... car en réalité le 18V DCC donne pratiquement 24V une fois redressé et filtré ...

Sauf que le DCC n'est pas de l'alternatif sinusoïdal, c'est un signal carré, la tension crête est la tension fournie par le pont et pas plus. Il n'y a pas le facteur 1,4 entre tension efficace et tension crête.

Ça mérite de le vérifier sur table ... Et c'est dommage car les utilisateurs de HO aimeraient bien sortir 15V du 12V qui convient bien aux Arduino.
Cordialement

Rob1

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #7 le: septembre 24, 2019, 08:06:59 am »
Réponse carrée et efficace, mais sauf erreur ce signal carré peux servir un doubleur de tension suivi d'un régulateur de tension pour ajuster.

Remi

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #8 le: septembre 24, 2019, 04:18:29 pm »
Bonjour,

Suite à la remarque de Msport, autant pour moi, j'ai effectivement confondu tension efficace en sortie de transformateur et signal DCC.
Cela ne change rien à la question initiale et un convertisseur DC/DC chauffe moins qu'un régulateur de tension du type 78xx (12V, 9V, 5V,) si on alimente le montage à partir d'une tension continue de 18V issue d'une alimentation ou d'un signal DCC redressé.

J'ai réalisé un montage à partir de ma centrale DCC et j'ai alimenté un convertisseur dc/dc au travers d'un pont de diode, pour obtenir une tension de l'ordre de 5V pour alimenter une charge. Cette charge est constitué de 6 Led (2 paquets de 3 en //) en bas à droite sur la photo.

Le résultat est le suivant:
Mesure1 tension continue en entrée de la centrale = 17.75V
Mesure 2 Tension redressé DCC  (après le pont de diode) = 17.05V
Mesure 3 tension au borne de la charge 5.5V

Ci-joint une photo du montage réalisé ou l'on peut voir que sur la centrale, j'utilise également un convertisseur DC/DC pour fournir le 5V à l'arduino à partir de la tension d'alimentation de 17.75V.
La photo 2 correspond au convertisseur dc/dc sur lequel j'ai ajouté un pont de diode (carré noir avec 2 pinces correspondant à l'arrivé du signal DCC).

A+  Rémy
« Modifié: septembre 24, 2019, 04:27:52 pm par Remi »

msport

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Re : Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #9 le: septembre 24, 2019, 06:42:20 pm »
Réponse carrée et efficace, mais sauf erreur ce signal carré peux servir un doubleur de tension suivi d'un régulateur de tension pour ajuster.
doubler oui, et ça me donne l'idée de tester l'élévateur de Greinacher pour obtenir des effets d'éclairs avec quelques étages en plus ...
(mais je n'assume aucune responsabilité pour les conséquences)
Cordialement

corail34

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #10 le: août 10, 2020, 06:53:33 pm »
Bonjour à tous
J'ai une question qui me taraude depuis des lustres (je n'ai pas trouvé de réponse)
Un décodeur DCC ne chauffe pas ou peu, pourtant l'alimentation se fait via les rails en 15 ou 18 volts (alternatif?) puis redresser par un pont de diode.
Si l'on veut créer une interface  avec pont de diodes et régulateur (x volts) celui-ci chauffe même avec l'ajout d'un radiateur.
Les décodeurs utilisent, comme les boosters, des ponts en H. Ceux-ci commutent en tout ou rien, et comme P=U x I, en première approximation, à chaque instant soit U=0, soit I=0, donc P=0.
Bien que la question soit ancienne, l'on peut préciser:
- l'échauffement est la traduction de ce P=UI      = Rien de neuf sous le soleil
      mais jamais U=0 ou I=0 ... c'est justement ce qui produit notre échauffement (ce P=UI)

- ce qui est nouveau est la technique:
      * le transistor passe TRES rapidement du niveau Bas au niveau Haut => c'est un très grand progrès et c'est surtout le fait de MosFet.
            le classique transistor NPN (2N3055)  est à la traine face à un IRF530 par exemple.
      * un régulateur LM317 (par exemple) est un régulateur série => il 'rabote' la tension et dissipe en chaleur son P=UI
            Un hacheur découpe la tension en tranche: une découpe à 50% donnera une tension moyenne de 50%
                  - découper avec un 2N3055 produira de la chaleur ... moins qu'un régulateur 'série'
                  - découper avec un IRF530 qui commute très rapidement produit encore moins de chaleur.
     * Un Pb arrive: ces brutales et rapides commutation génèrent des harmoniques qui sont d'efficaces brouilleurs: il faut blinder/filtrer.

Ainsi, une alimentation secteur (type Lambda) actuelle arrive à 97% de rendement en redressant directement le secteur.
     Une telle alim de 1KW restituera 970W pour 1000 consommés, tient dans un coffret de 22x12x33cm et pèse peu.
     La même alim en 1980 est portée sur un chariot: masse du transfo, du radiateur, ... et elle chauffe !
     Transposé à un décodeur de 10W .. 97% amène une dissipation de 0,3W  .. à peine plus qu'une résistance quart de Watt.
« Modifié: août 11, 2020, 05:29:45 pm par corail34 »

corail34

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #11 le: août 10, 2020, 06:55:54 pm »
Euhhh comment peut-on modifier son message pour 'gommer' ses fôtes d'ortograf   ?

msport

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #12 le: août 10, 2020, 10:41:44 pm »
Crayon -> modifier (en haut à droite du message)

en première approximation, à chaque instant soit U=0, soit I=0, donc P=0.

Ceci en considérant pour chaque branche un commutateur parfait, sans chute de tension résiduelle, sans résistance, sans capacité parasite, et dans ce cas le rendement est 100%

« Modifié: août 10, 2020, 10:49:05 pm par msport »
Cordialement

corail34

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Re : DC_DCC_ALIMENTATION
« Réponse #13 le: août 11, 2020, 05:31:20 pm »
Merci pour le crayon ...., j'avais essayé avec .. le crayon inférieur !