Tension négative avec alimentation positive

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Totor le Butor
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Tension négative avec alimentation positive

Message par Totor le Butor » 16 févr. 2018 19:40

Pour rebondir sur le post [Camputers Lynx] Nouvelle alimentation, obtenir une tension négative à partir d'une alimentation positive est assez simple avec les petits modules chinois à 2 sous d'euros anciens.

En résumé, à partir d'une tension unique, par exemple une alimentation d'ordinateur portable, on peut obtenir très facilement plusieurs tensions positives et négatives +5, +12, -5, -12.
On peut bien sûr régler les tensions de sorties à la valeur que l'on désire.

J'utilise des modules ultra courant à base de LM2596.
Il suffit d'utiliser un module par tension, 2 tensions = 2 modules, 4 modules= 4 tensions ... etc...

L'astuce consiste simplement à connecter le + du bloc alimentation principale sur l'entrée + IN du module ET connecter le 0V sur la sortie + OUT du module. La tension négative s'obtient sur la sortie - OUT du module.
La preuve en image, le multimètre Metrix mesure la tension d'entrée (+15V) et le numérique mesure la tension de sortie (-4,99v).
LM2596 negative voltage.JPG
LM2596 negative voltage.JPG (59.54 Kio) Vu 371 fois
Si l'on veut une autre tension positive, il suffit de connecter le module normalement.

Il y a cependant quelques (petites) limitations.

1 - A la mise sous tension, un module utilisé en inverseur de tension absorbe de 2 à 3 ampères pendant quelques millisecondes, il faut que l'alimentation principale puisse suivre. On peut bricoler assez facilement une petite tempo permettant d'obtenir un démarrage en douceur pour supprimer ce gros appel de courant (R1, C1 et R2 dans le schéma ci-dessous). Cela peut devenir indispensable si on a plusieurs modules montés en inverseur de tension avec une alimentation principale un peu légère.

2 - En fonctionnement le module est limité à une intensité maximale d'environ 0,7 A .

3 - Il est prudent de connecter une diode rapide de puissance entre le 0V et la tension négative en sortie (D3 sur le schéma ci-dessous). Cette diode évite qu'une tension positive se retrouve sur la sortie négative.
Dans les faits, la diode limite à 0,6v la tension positive se retrouvant sur la sortie négative pendant les quelques millisecondes de démarrage de l'alimentation ce qui n'est pas du tout dangereux pour des circuits alimentés en négatif.
lm2596 negative.png
lm2596 negative.png (15.27 Kio) Vu 371 fois
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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par 6502man » 17 févr. 2018 23:44

Merci pour toutes ces explications :D

En tout cas ca pour moi ca me permet de comprendre un peu mieux comment utiliser ces petits modules pour obtenir des tensions négatives 8)
Phil.

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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par Totor le Butor » 18 févr. 2018 13:04

Merci 8) .

A l'occase je ferais un tuto un peu plus complet avec plusieurs modules car, à bien me relire, je m'aperçois qu'il y a quelques points qui méritent un approfondissement, en particulier l'interconnexion de plusieurs modules et la connexion d'une diode de protection contre les tensions inverses (D3 sur le schéma).
Cette diode peut d'ailleurs être connectée à demeure sur l'ordinateur sans que cela ne gène le fonctionnement normal.
Le principe est de mettre la cathode (partie avec une barre) sur le 0V et l'anode (partie avec une flèche) sur la tension négative (-5, -12v ou -xxV). Il faut installer une diode par tension négative.
Dans le schéma, la diode est référencée 1N5400 mais n'importe quelle diode rapide (de type Schottky) de 2 à 3A peut convenir.

@Daniel, tes modules se connectent-ils de la même manière ?
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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par Totor le Butor » 18 févr. 2018 15:33

Dans la série, petites précautions et un Homme averti en vaut 2 ... :mrgreen: .

La somme des valeurs absolues de la tension d'entrée et tension négative de sortie ne doit en aucun cas dépasser les 40V sous peine de claquage du LM2596.

Exemple :

Tension d'entrée 20V et tension de sortie -12V = 32V , on est sous les 40V donc c'est OK.

Tension d'entrée 30V et tension de sortie -12V = 42V , on est au dessus de 40V, destruction du LM2596 !
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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par Daniel » 18 févr. 2018 18:13

Totor le Butor a écrit :
18 févr. 2018 13:04
@Daniel, tes modules se connectent-ils de la même manière ?
Oui, exactement pareil.
J'ai fait la première expérience à la suite de la lecture de cet article : https://www.maximintegrated.com/en/app- ... vp/id/3844
Le premier module que j'avais sous la main (le tout petit à base de MP1584) à bien fonctionné.
Ensuite j'en ai essayé d'autres, sans problème, sauf un : il a grillé dès la mise sous tension. C'était un modèle très bon marché et je crois me souvenir qu'il n'avait pas la diode de protection.
Daniel
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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par Totor le Butor » 19 févr. 2018 19:41

Et hop !
L'alimentation principale a été trouvée dans la rue 8) , c'est une 20V pour une puissance de 90W !
triple alim.JPG
triple alim.JPG (55.77 Kio) Vu 268 fois
Interconnexions des modules et diodes de protection à rajouter.
schema.JPG
schema.JPG (31.48 Kio) Vu 268 fois
Ici des modules à 0,49 Euros pièce.
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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par 6502man » 20 févr. 2018 09:54

Merci pour l'exemple c'est de suite plus clair :D

L'astuce c'est qu"il ne fallait pas relier l'entrée - des modules mais la sortie - pour produire des tensions négatives :roll: :D

EDIT= erreur dans ma phrase il faut lire:
L'astuce c'est qu"il ne fallait pas relier l'entrée - des modules mais la sortie + pour produire des tensions négatives :roll: :D
Modifié en dernier par 6502man le 20 févr. 2018 17:35, modifié 1 fois.
Phil.

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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par fneck » 20 févr. 2018 10:01

Concernant la diode en sortie du module négatif, pourquoi risque t'on la présence d'une tension positive, c'est un défaut de conception ?

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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par Totor le Butor » 20 févr. 2018 10:14

@6502man,
Je crois que tu as écrit un peu vite :? !

Le + de l'alim principale sur l'entrée + du module.

Le - de l'alim principale sur la sortie + du module. Cette sortie devient le 0V général de l'alimentation.

La tension négative par rapport au 0 V est récupérée sur la sortie - du module.

@Fneck,
Non ce n'est pas un défaut de conception, ce phénomène est causé principalement par le condensateur de découplage de l'entrée qui est relié au + de l'alimentation principale.
A la mise sous tension ce condo se comporte comme un court circuit apparent donc on récupère pendant quelques millisecondes une tension positive sur le - du condensateur sur lequel on récupère la tension négative après le démarrage du module, la diode limite à 0,6 V environ la tension positive maximum présente en sortie.
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Re: Tension négative avec alimentation positive

Message par 6502man » 20 févr. 2018 17:33

Ouops mes doigts on fourchés :roll: :roll:

Je rectifie le message ...
Phil.

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