Alimentation : générer les tensions négatives -5V et -12V

[Daniel]

En cherchant des solutions pour construire des alimentations multi-tensions (+5V, +12V, -5V, -12V) j'ai découvert qu'il est possible de faire un inverseur de tension avec un convertisseur à découpage de type "step down" :
https://www.maximintegrated.com/en/app- ... vp/id/3844


Peut-être le saviez-vous ? Pour ma part je l'ignorais, j'en ai tout de suite compris l'intérêt, je l'ai aussitôt expérimenté, et ça marche parfaitement bien. J'ai fabriqué une alimentation de TO7/70 (+5V 1,6A, +12V 0,2A, -5V 0,1A). C'est transposable sans difficulté à n'importe quelle alimentation d'ordinateur ancien.

Pour le TO7/70, j'utilise un adaptateur 5V 2A comme alimentation principale : http://www.ebay.fr/itm/Portable-AC-100- ... 1164264022


Le +12V est créé à partir du +5V avec un convertisseur "step up" : http://www.ebay.fr/itm/DC-DC-Converter- ... 2155523953


Le -5V est créé à partir du +5V avec un convertisseur "step down" : http://www.ebay.fr/itm/Mini-3A-DC-DC-St ... 2171802242


Coût total inférieur à 4,5€ (port inclus).
Comparée à l'alimentation d'origine la taille et le poids sont divisés au moins par 20 et le rendement est proche de 90%.

[Notes]
- Le TO7/70 sans extension consomme environ 0,9A, c'est presque 3 fois plus que le MO5 !
- Sans le 12V il fonctionne, mais il n'y a pas le signal de commutation dans le connecteur Peritel.
- Sans le -5V il fonctionne, mais il n'y a plus de réglage de sensibilité du crayon optique (il ne marche peut-être pas).
- Certaines extensions utilisent le +12V et/ou le -5V, elle auront des problèmes s'il n'y a pas ces tensions.

[-5v]

Merci Daniel, super intéressant ta génération de -5v a partir d'un "buck converter"...

Tu aurais une idée pour du 9v alternatif à partir de continu 12v ?
Pas difficile de hasher le 12v mais le problème c'est l'isolation galvanique...

[Daniel]

Certaines machines, en particulier l'Alice, utilisent l'alternatif comme horloge 50Hz, il faut donc une fréquence précise et stable. Si on dispose du secteur EDF, un bon vieux transformateur est encore la meilleure solution. Dans une voiture ou une application mobile, c'est beaucoup plus compliqué, je ne l'ai jamais fait...

Par contre ça existe dans le commerce pour le 220V, ça s'appelle un onduleur
http://www.ebay.fr/itm/Car-Mobile-Conve ... 2647689565



http://www.ebay.fr/itm/35W-12V-to-220V- ... 2338004387

[Totor le Butor]

On peut faire la même chose avec la même typologie de branchement avec les modules chinois à base de LM2596 qui sont un peu plus puissants mais aussi un peu plus chers .
Je suis arrivé à tirer 1A sur du -12 avec une alim d'ordinateur de 19V en entrée mais le datasheet conseille de ne pas dépasser 0,7A.
Par contre, en utilisant le LM2596 en inverseur, on a une pointe de courant sur l'entrée qui peut atteindre 3 à 4A pendant quelques millisecondes, le LM2596 comporte une patte supplémentaire qui permet d'introduire un petit délai de démarrage et d'atténuer cette pointe de courant vis à vis de l'alim principale.
Dans les faits je n'ai pas eu besoin d'utiliser ce délai mais tout dépend de la puissance de l'alim principale, dans mon cas une alim de portable HP de 90W et une DELL de 60W.

Pour le fun, j'avais besoin d'une alim de 3V pour un petit poste de radio, je trouve une alim de téléphone portable 3,7v 375ma dans mon bazar, je me dis super , grosse erreur , un coup de voltmètre = un peu plus de 9V à vide et 5V avec une charge de 300 mA.
Moralité : TOUJOURS vérifier la tension avant d'utiliser un bloc d'alim .

[Daniel]

TOUJOURS vérifier la tension avant d'utiliser un bloc d'alim .

C'est indispensable ! On trouve dans le commerce le meilleur comme le pire, et l'étiquette n'apporte en général aucune précision entre une alimentation seulement redressée et filtrée et une alimentation parfaitement régulée avec contrôle des tensions mini et maxi et disjoncteur électronique.

Il faut aussi étudier le comportement en charge, car il y a de grosses surprises, des bonnes comme des mauvaises. J'ai réalisé un banc de test avec des résistances de forte puissance, un ampèremètre et un voltmètre. Pour chaque alimentation je trace la courbe de tension en fonction de l'intensité, quatre ou cinq points suffisent pour avoir une vision claire de la puissance réelle et de la qualité de la régulation.

Pour la petite histoire, j'ai trouvé des alimentations 10 fois moins puissantes que la mention sur l'étiquette. J'en ai aussi trouvé d'autres plus puissantes que la valeur nominale avec une régulation très correcte. Et ce n'est pas une question de prix, la moins chère n'est pas toujours la pire.

On ne le répètera jamais assez : plus de la moitié des pannes d'ordinateurs anciens sont provoquées par une alimentation inadaptée ou branchée à l'envers. Méfiez-vous !

[Lesarthois]

Ca c'est une belle trouvaille!

C'est souvent un problème pour de très vieilles machines avec 3 tensions; il est assez facile de trouver des alimentations +5 et +12 volts compactes et qui n'envoient pas plusieurs ampères dans une machine qui n'en réclame pas plus de 2, par contre, en dehors des alimentations XT/AT/ATX, point de salut pour trouver des alimentations avec des tensions négatives.

[Daniel]

Avant de trouver cette astuce, j'utilisais des circuits spécialisés, comme le 7660. Malheureusement ils ne fournissent que quelques dizaines de mA, trop peu pour une alimentation d'ordinateur. Un convertisseur à découpage actuel peut fournir plusieurs centaines de mA, c'est largement suffisant pour la plupart des machines nécessitant des tensions négatives.

Le module dont j'ai posté le lien est donné pour 3A. C'est honteusement surévalué. Dans des conditions normales on peut en tirer approximativement 1A en continu et 1,5A en pointe. C'est déjà pas mal pour sa taille (17x11 mm).

[frodon69]

Mais quel est l'intérêt d'utiliser des tensions négatives dans un appareil ?

[Totor le Butor]

Généralement les ram's dynamiques d'une capacité inférieure ou égale à 16k (1024 x1, 4096x1 ou 16384x1) ont besoin de 3 tensions +12, +5 et -5V.
Une vieille EPROM de type 1702 à besoin de +5, -9 et +9V.

Les circuits d'interface série RS232 ont besoin de +12 et -12V.

Les vieux circuits d'interface vidéo ont souvent besoin de -12V en plus du +12V ou +5V.

Quelques encodeurs clavier ont besoin de -12v.

Parfois les machines réclament aussi une tension alternative en plus des tensions continues. Cette tension peut servir à générer une horloge à 50 Hz (Daniel en a parlé dans un autre post) mais le plus souvent elle sert pour des cartes d'extensions qui pourraient avoir besoin d'une tension positive ou négative non-standard (il est facile de fabriquer n'importe quelle tension à partir d'une tension alternative).