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Module DC/DC Texas Instrument

samedi 14 avril 2012, par Eric P.

Dans le cadre du projet du radeau environnemental (ben oui, il est toujours vivant) j’ai été amené à rechercher des modules DC/DC à bon rendement, capable d’abaisser les 12V des batteries plomb à environ 7.2V. Le but est de supprimer le pack NiMH qui commence à montrer de forts signes de fatigue. Le deuxième effet Kiss Cool de la manip est de simplifier la maintenance du radeau, puisqu’il n’y a plus qu’un seul type de pack de batteries à recharger, plus tolérant et robuste qui plus est.

Compte tenu du nombre de dispositif alimentés par ce pack, le module DC/DC doit être en mesure de fournir plusieurs ampères.

Après avoir musardé de ci de là, le choix a fini par s’arrêter sur le module PTN78060W de Texas Instrument, qui fait partie d’une vaste gamme de produits similaires, se différenciant par les tensions d’entrée, le courant de sortie, la tension de sortie,...

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PTN78060

 Caractéristiques

Ce modèle présente les caractéristiques suivantes :

Tension d’entrée7V à 36V
Tension de sortieréglable, de 2.5V à 12.6V
Courant de sortie3A max.
Rendement96%
Protectionslimitation du courant de sortie, shutdown en cas de sous-tension en entrée, shutdown thermique
EncombrementLlH=25 x 16 x 9

Le "W" de la référence signifie "wide", et est relatif à la gamme de tension de sortie. La version"H" du même module propose une plage de tension de sortie qui débute plus haut (aux environs de 12V).

Un signal de contrôle permet également de désactiver la sortie tout en conservant le module sous-tension.

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Datasheet PTN78060W, PTN78060H

 Mise en oeuvre

Il est disponible en deux déclinaisons :
- traversant
- montage de surface

Attention le pas est non-standard : 3mm.

Il ne requiert que peu de composants complémentaires :
- 1 capa de filtrage en entrée (2,2µF céramique)
- 1 capa de filtrage en sortie (>100µF chimique)
- 1 résistance de réglage de la tension de sortie

 Réalisation

J’ai monté le tout sur un bout de plaquette à bandes, en utilisant un multi-tour pour la résistance de réglage de tension, afin de pouvoir obtenir la valeur exacte souhaitée. J’aurais très bien pu utiliser une résistance fixe, le datasheet fournissant des tables très détaillées des valeurs de résistance en fonction de la tension de sortie, par pas de 0.05V. Disons que je pourrai modifier la tension de sortie si besoin, sans avoir à dessouder quoi que ce soit. De plus, les résistances sont données pour des composants à 1%. Vu que mon stock est en 5%, il aurait fallu très certainement tâtonner. Alors finalement, c’est plus rapide comme cela.

Ayant commandé par erreur la version CMS (avec des petites billes au niveau des pads), le module a été soudé côté bandes. C’est assez simple cependant, car les billes sont en périphérie et accessibles sans difficulté (le module lui-même est en double face, et est décollé du circuit par ces billes, ce qui contribue également à sa ventilation). Finalement, cela s’est révélé une bonne configuration, car elle permet de placer les composants additionnels sur l’autre face et donc de minimiser l’encombrement global du montage.

Ca donne ceci :

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Montage (face module)
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Montage (face composants)

 Réglages et tests

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Réglage et test

Ca se résume à tourner le multi-tour jusqu’à obtenir la tension de sortie souhaitée (7.2V dans notre cas). J’ai laissé tourner l’ensemble un moment afin de voir si la tension de sortie était stable : le multi-mètre n’a pas bougé d’un digit.

 Et maintenant

Il ne reste plus qu’à le monter dans le radeau et à supprimer le pack NiMH. Et bien c’est fait maintenant (ce 24 juin) :)

Et aussi à mettre à jour la documentation et les supports de formation pour les animateurs de Planète Sciences. Ca c’est beaucoup moins drôle :/

Vos commentaires

  • Le 15 avril 2012 à 07:55, par Astondb8 En réponse à : Module DC/DC Texas Instrument

    Bonjour

    J’ai personnellement testé ce composant qui est à mon avis une excellente solution. Dommage que sont prix soit si élevé. Entre 26 et 28€ pour une régulation variable de 3A, cela reste chère non ? Seule avantage par rapport à d’autres modules à découpage standards à prix corrects est sa Pin Inhibit. Mais un simple transistor supportant un courant de 3A monté en entrée ou en sortie donnerait le même résultat pour trois fois moins cher.

    Donc oui super composant si son prix était plus raisonnable. Enfin, c’est mon avis.

    Cdlt
    Yves

    • Le 16 avril 2012 à 20:53, par Eric P. En réponse à : Module DC/DC Texas Instrument

      Salut,

      Disons que si on ajoute le transistor en question, plus le PCB d’intégration et tout le reste, sans oublier le temps que ça prend, on arrive à beaucoup plus que les 26+ Euros.

      Il arrive un moment où il ne faut pas perdre de vue la valeur du temps passé (y compris, et surtout, du temps personnel) et où 10 Euros de plus sur la marchandise sont largement récupérés sur la durée de la tâche. Et si on fait cela à titre de loisir, je trouve personnellement beaucoup plus intéressant de passer ce temps-là à faire des tâches à meilleur retour sur investissement question résultat ou connaissances acquises.

      Quant à la question du point de vue de l’industriel, c’est pareil : l’écart de coût est bien plus faible que le prix de l’heure d’ingénieur. Et si on raisonne dans des quantités ou l’effet de masse tendrait à inverser cette balance, il est certain que le module ne va pas être acheté pour 26 Euros, mais pour bien moins dans ce cas. Alors...

      Cordialement

      Eric

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