HowTo : Électronique - dimensionner correctement les alimentations et comprendre leur fiche technique

Vous avez besoin d'alimentations électriques dans presque tous les projets, car l'énergie de votre projet doit provenir de quelque part. 🙂

Il y a quelques éléments à considérer. D'une part, vous ne voulez pas vous mettre (ou mettre les autres) en danger et d'autre part, le projet construit doit également fonctionner avec succès.

Il est particulièrement important que l'alimentation électrique ait suffisamment de puissance pour alimenter le projet respectif. D'un autre côté, vous ne voulez pas avoir une alimentation électrique géante coûteuse qui traîne à la maison. Un compromis entre prix, performances électriques et application doit donc être trouvé ici.

Les critères à prendre en compte sont décrits dans l'article suivant.

De plus, les informations contenues dans les fiches techniques des alimentations sont également décrites. Souvent, vous n'avez pas besoin d'acheter une nouvelle alimentation, vous pouvez simplement continuer à utiliser l'alimentation de l'ancien téléphone, du jouet pour enfants, etc.

Mais bien sûr, vous devez comprendre quelle tension, quel courant ou quelle puissance l'alimentation potentielle peut fournir.

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Consignes de sécurité

Je sais que les notes suivantes sont toujours un peu ennuyeuses et semblent inutiles. Malheureusement, de nombreuses personnes qui savaient "mieux" ont perdu des yeux, des doigts ou d'autres choses à cause d'une négligence ou se sont blessées. La perte de données est presque négligeable en comparaison, mais même celles-ci peuvent être vraiment ennuyeuses. Par conséquent, veuillez prendre cinq minutes pour lire les consignes de sécurité. Parce que même le projet le plus cool ne vaut pas une blessure ou d'autres problèmes.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/

Liens d'affiliation/publicitaires

Les liens vers des boutiques en ligne répertoriés ici sont des liens dits d'affiliation. Si vous cliquez sur un tel lien d'affiliation et effectuez un achat via ce lien, Nerdiy.de recevra une commission de la boutique en ligne ou du fournisseur concerné. Le prix ne change pas pour vous. Si vous effectuez vos achats via ces liens, vous aidez Nerdiy.de à pouvoir proposer d'autres projets utiles à l'avenir. 🙂 

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Conditions préalables

Matériel requis :
-Non-

Outil requis :
-Non-

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durabilité

Ein Stichwort, dass man in den letzten Jahren immer öfter hört ist “Nachhaltigkeit”. Im Prinzip geht es dabei alte bereits vorhandenen Ressourcen für neue Zwecke zu nutzen. Genau dabei soll Euch das Wissen in diesem Artikel behilflich sein. Denn wenn Ihr die Symbole und Daten auf Euren bereits vorhandenen Netzteilen “entschlüsseln” könnt, könnt Ihr diese auch für neue Projekte weiterverwenden.

Vous devez donc acheter moins d'alimentations, ne pas jeter autant d'alimentations et économiser de l'argent et d'autres ressources. 🙂

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Paramètres de l'alimentation requise

Tension et plage de tension (ondulation)

Le premier critère important d'une alimentation est la tension. La tension (symbole : U) est forcément spécifiée par le circuit de votre projet. Vous avez donc souvent besoin d'une certaine tension ou d'une certaine plage de tension pour votre projet.

Habt Ihr zum Beispiel ein Projekt, dass über einen USB Anschluss versorgt wird, wie zum Beispiel eines der Projekte hier auf Nerdiy.de, dann benötigt Ihr ein Netzteil mit einer “USB-typischen-Spannung” also 5V+-0,25V.

La plage de tension d'une alimentation USB normale est normalisée. Celui-ci doit toujours correspondre à 5V avec une tolérance de +-0,25V. La tension fournie par l'alimentation USB est comprise entre 4,75 V et 5,25 V.

Exemples:
– Votre circuit nécessite du 12V : Le bloc d'alimentation doit également fournir du 12V
– Votre circuit nécessite du 5V : L'alimentation doit également fournir du 5V. Dans ce cas, vous pouvez également utiliser une alimentation USB - au moins en termes de tension.

Électricité

Pour savoir combien de courant (symbole : I) votre bloc d'alimentation doit fournir, vous devez d'abord - au moins approximativement - déterminer la quantité de courant dont votre circuit a besoin. Dabei ist es wichtig, dass Ihr nicht den “Normalfall” annehmt. Also den durchschnittlichen Stromverbrauch. Sondern den cas maximal. Der Maximalfall ist in diesem Zusammenhang der Fall in dem alle Verbraucher den maximalen Strom “verbrauchen”.

Afin de déterminer la consommation de courant maximale de votre circuit, vous devez déterminer la consommation de courant maximale de tous les composants utilisés, puis les additionner.

La consommation électrique maximale d'un composant spécifique peut toujours être trouvée dans la fiche technique respective ou mesurée avec un appareil de mesure. (Cependant, il est souvent plus facile de prendre la valeur de la fiche technique.)

Consommation de courant maximale typique :
1x LED RVB : 0,06 A
1x LED normale/simple : 0,02 A
1x LED d'alimentation : 0,3-0,7 A
1x Wemos D1-Mini : 0,2 A

Exemples:
Lampe Whatsapp :
La lampe WhatsApp utilise une bande LED avec 23 LED RVB. De plus, un Wemos D1-Mini est installé pour contrôler les LED. Cela signifie que la consommation électrique maximale peut être calculée comme suit : 23×0,06A+0,2A=1,58. Vous devez donc utiliser une alimentation pouvant délivrer au moins 1,6A. Pour être sûr, cette valeur est grossièrement arrondie à 2A. De cette façon, vous êtes du bon côté.

Lampe Instagram :
La lampe Instagram utilise deux bandes LED avec un total de 35 LED. De plus, un Wemos D1-Mini est installé pour contrôler les LED. Cela signifie que la consommation électrique maximale peut être calculée comme suit : 35×0,06A+0,2A=2,3A. Vous devez donc utiliser une alimentation pouvant délivrer au moins 2,3A. Par mesure de sécurité, cette valeur est grossièrement arrondie à 2,5 A. Même une alimentation 3A ne serait pas excessivement surdimensionnée à ce stade. 🙂

Performance

La puissance (symbole : P) n'est finalement - dans le domaine DC - que le produit de la tension et du courant. Sur certaines alimentations, cependant, le courant de sortie n'est parfois pas spécifié, mais uniquement la puissance de sortie. Avec ces connaissances et la bonne formule, vous pouvez calculer la puissance ou le courant que votre alimentation doit fournir. Parce que ça s'applique :

Puissance = Tension * Courant
ou.
P = U * Je

Alimentation à découpage ou alimentation par transformateur

La question de savoir s'il s'agit d'une alimentation à découpage ou d'une alimentation à transformateur n'est en fait pas un vrai critère (technique) qu'il faut prendre en compte lors du choix de son alimentation. Si l'alimentation fournit la tension et la puissance requises, les alimentations à découpage et à transformateur sont électriquement identiques.

Le grand argument en faveur des alimentations à découpage, en revanche, est qu'elles sont souvent plus petites/plus compactes et également plus légères que les alimentations à transformateur comparables. C'est pourquoi le prix va de pair. Surtout dans la plage de puissance supérieure, les alimentations à découpage sont souvent beaucoup moins chères que les alimentations à transformateur. Mais si vous avez déjà une alimentation par transformateur qui traîne, vous pouvez bien sûr l'utiliser.

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comprendre les fiches techniques

Chaque bloc d'alimentation contient désormais une fiche technique qui est collée ou estampée dans le boîtier en plastique. Cette fiche technique contient toujours des informations sur la tension d'entrée, la tension de sortie, la puissance autorisées et souvent d'autres informations supplémentaires.

Malheureusement, ces fiches techniques ne sont souvent pas uniformes, c'est pourquoi il est parfois difficile d'interpréter ces fiches techniques et de comprendre les informations. Par conséquent, quelques alimentations et leurs fiches techniques avec des explications sont répertoriées ci-dessous. Cela devrait permettre de trouver une explication pour chaque symbole ou information. Si ce n'est pas le cas, écrivez-le simplement dans la section des commentaires. 🙂

Généralités sur les informations des fiches techniques :

L'information y est toujours un maximum d'information. Donc s'il y est indiqué qu'une alimentation peut délivrer 1A, alors elle peut bien sûr aussi délivrer 0,2A ou 0,5A. Mais pas 1.1A.
Il en va de même pour les spécifications de performances. Si la fiche technique indique qu'une alimentation peut fournir 50W de puissance, alors elle peut bien sûr - dans la plupart des cas - également fournir 10W, 20W ou 45W.

alimentation d'une imprimante

Dans ce qui suit, vous pouvez voir l'alimentation électrique d'une ancienne imprimante. Ces types d'alimentations ont l'avantage de pouvoir fournir des tensions et des courants différents. La conception est généralement très spécialisée pour l'imprimante respective.

1. “INPUT: 100V 50/60HZ 82VA”:
Indique (en combinaison avec la ligne INPUT sous-jacente) que le tension d'entrée (INPUT) dans la plage entre 100V et 240V liegen muss. Dieser große gültige Eingangsspannungsbereich kommt daher, dass das Netzteil somit sowohl in Stromnetzen mit 120V (z.B. in Nordamerika, Südamerika, etc.) aber auch 230V (z.B. in Europa, Russland) genutzt werden kann. Dies sind nämlich die typischen Spannungen für die Stromnetze auf der Welt. Die Angabe “50/60 Hz” weißt zum einen darauf hin, dass die Eingangsspannung eine Wechselspannung sein sollte. Weiterhin gibt dies an, dass das Netzteil auch mit den verschiedenen Netzfrequenzen von 50Hz ou 60Hz klar kommt. Die letzte Angabe “82VA” gibt dazu an welche puissance maximale consommée par le bloc d'alimentation. Normalerweise wird eine Leistung in Watt (Einheitenzeichen: W) angegeben. In diesem Fall ist aber “VA” angegeben, was darauf hinweißt, dass es sich in diesem Fall um eine Wechselstromleistung handelt.

2. “OUTPUT: 32V 0,75A 24V 0,5A”:
Cela indique qu'il plusieurs tensions de sortie donne. Le premier correspond à 32V et peut fournir 0,75A. Le second correspond à 24V et peut fournir 0,5A. Les deux tensions sont Tensions continues qui peut être reconnu par le symbole qui ressemble à un signe égal avec la ligne inférieure en pointillés (voir 3.).

3. Symbole de tension continue et de tension continue pulsée

4. Désignation de l'alimentation

5. Marquage CE

6. Symbole d'isolation renforcée ou double :
Ce symbole indique la classe de protection de l'alimentation et symbolise la classe de protection II Les appareils de la classe de protection II ont une isolation renforcée et double de toutes les parties potentiellement sous tension. Des informations supplémentaires peuvent également être trouvées dans l'article Wikipédia très détaillé : https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzklasse_(Elektrotechnik)#Schutzklasse_II_/_Schutz_durch_doppelte_oder_verst%C3%A4rkte_Isolierung

7. Divers autres symboles de diverses sociétés d'audit

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Alimentations à cadre ouvert/fermé

Les alimentations à châssis ouvert ou fermé sont souvent livrées sous la forme d'un châssis métallique ouvert (=open) ou fermé (=closed) (=frame). Ils sont parfaits pour être intégrés dans le boîtier d'un appareil (par exemple un moniteur). En raison de l'application hautement spécialisée que cela implique, ils offrent souvent également plusieurs fonctions (par exemple, tension de veille ou généralement plusieurs tensions).

1. “Input: 100-240V~50-60Hz 1A”:
Gibt an, dass die Eingangsspannung (INPUT) im Bereich zwischen 100V und 240V liegen muss. Die Angabe “50/60 Hz” weißt zum einen darauf hin, dass die Eingangsspannung eine Wechselspannung sein sollte. Weiterhin gibt dies an, dass das Netzteil auch mit den verschiedenen Netzfrequenzen von 50Hz oder 60Hz klar kommt. Die letzte Angabe “1A” gibt an welcher maximale Strom dabei aus dem Versorgungsnetz bezogen wird.

2. “Outputs:
+5Vdc 3.70A : Tension de sortie de +5V à un maximum de 3,7A
+12Vdc 0.60A : Tension de sortie de +12V à un maximum de 0,6A
-5Vdc 0.05A : Tension de sortie de -5V à un maximum de 0,05A
+5V Trickle dc 0,1A”: tension de sortie pulsée de +5V à un maximum de 0,1A

3. “CAUTION: For continued protection against risk of fire, replace only with exact type and ratings of fuse, 1,6A, 250V.”:
Cette information indique qu'il y a un fusible de l'appareil à l'intérieur, qui doit être remplacé par un nouveau avec les informations spécifiées en cas de défaut.

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Bloc d'alimentation enfichable avec transformateur

Les alimentations enfichables sont largement définies par le fait que les alimentations sont intégrées dans le boîtier de la fiche. Il existe des alimentations enfichables avec transformateurs et des alimentations enfichables comme alimentations à découpage (voir ci-dessous). Les alimentations enfichables avec transformateurs sont généralement facilement reconnaissables à leur poids relativement élevé. En effet, ces alimentations contiennent un transformateur, généralement très lourd. De plus, la forme du boîtier est souvent presque cubique.

1.PRI 230V ~ 50Hz
Gibt an, dass die Eingangsspannung (PRI=Primär(-wicklung)) bei 230V liegen muss. Die Angabe “50 Hz” weißt darauf hin, dass die Eingangsspannung eine Wechselspannung mit der Frequenz 50 Hz sein sollte. Da dieses Netzteil ein Transformator-Netzteil – und kein Schaltnetzteil wie die beiden vorangegangenen Netzteile ist – ist dessen Eingangsspannungsbereich limtiert auf einen festen Wert. Die Ausgangsspannung ist nämlich direkt von der Eingangsspannung abhängig.  

2. SEC : 10 V ~ 7 VA
Gibt an, dass die Ausgangsspannung eine Wechselspannung mit dem Effektivwert 10V ist. Die maximale Ausgangsleistung beträgt hier 7VA. Die Ausgangsleistung ist als Scheinleistung angegeben. Sie ist also nicht gleichzusetzen mit der Wirkleistung in Watt. Als Schätzwert kann man eine maximale Wirkleistung annehmen die “etwas” geringer ist als die Scheinleistung. 

3. Symboles des différentes sociétés d'audit

4. Icône avec trois cercles et un rectangle :
C'est le symbole qui indique que l'alimentation électrique actuelle est un transformateur jouet. Vous pouvez trouver plus d'informations à ce sujet dans l'article Wikipédia très détaillé : https://de.wikipedia.org/wiki/Spielzeugtransformator

5. Symbole avec deux carrés imbriqués :
Ce symbole indique la classe de protection de l'alimentation et symbolise la classe de protection II Les appareils de la classe de protection II ont une isolation renforcée et double de toutes les parties potentiellement sous tension. Des informations supplémentaires peuvent également être trouvées dans l'article Wikipédia très détaillé : https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzklasse_(Elektrotechnik)#Schutzklasse_II_/_Schutz_durch_doppelte_oder_verst%C3%A4rkte_Isolierung

1. SECTEUR : 230 V ~ 50 Hz 0,1 A
Gibt an, dass die Eingangsspannung (NETZ= Netzseitig) bei 230V liegen muss. Die Angabe “50 Hz” weißt darauf hin, dass die Eingangsspannung eine Wechselspannung mit der Frequenz 50 Hz sein sollte. Da dieses Netzteil ein Transformator-Netzteil – und kein Schaltnetzteil wie die beiden vorangegangenen Netzteile ist – ist dessen Eingangsspannungsbereich limtiert auf einen festen Wert. Die Ausgangsspannung ist nämlich direkt von der Eingangsspannung abhängig. Die Angabe 0.1A weißt zudem darauf hin, dass der aus dem Versorgungsnetz aufgenommene Strom bei 0.1A liegt.

2. SORTIE : 5Vdc 800mA
Indique que la tension de sortie est de 5V et peut fournir un maximum de 800mA. De plus, la tension de sortie est cette fois une tension continue.

3. Différents symboles :
maison avec flèche: Pour une utilisation en intérieur uniquement.
Rectangle avec informations sur la température : A noter que cette alimentation est sécurisée en température jusqu'à 115°C maximum. A 115°C, un fusible est grillé dans le bloc d'alimentation pour protéger le bloc d'alimentation et tout consommateur en aval.
Symbol mit zwei ineinander verwundenen Ringen und einem “Schild”:
Ce symbole indique que l'alimentation en question répond aux critères d'un transformateur de sécurité Remplit. Vous pouvez trouver plus d'informations à ce sujet dans l'article Wikipédia très détaillé : https://de.wikipedia.org/wiki/Sicherheitstransformator
Icône avec deux carrés imbriqués :
Ce symbole indique la classe de protection de l'alimentation et symbolise la classe de protection II Les appareils de la classe de protection II ont une isolation renforcée et double de toutes les parties potentiellement sous tension. Des informations supplémentaires peuvent également être trouvées dans l'article Wikipédia très détaillé : https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzklasse_(Elektrotechnik)#Schutzklasse_II_/_Schutz_durch_doppelte_oder_verst%C3%A4rkte_Isolierung
Les symboles restants :
Notes de test des centres de test en Norvège, en Finlande, en Suède et au Danemark.

4. Symbole avec un moins et un plus dans chacun un cercle :
Ce symbole pointe vers le brochage de la fiche du connecteur. Celui-ci a un pôle interne et un pôle externe. L'intérieur (qui est relié par une ligne au cercle contenant un signe plus) est relié au pôle positif dans ce cas. Le pôle extérieur est donc le pôle négatif ou masse.

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Bloc d'alimentation enfichable comme bloc d'alimentation à découpage

Les alimentations enfichables en tant qu'alimentations à découpage sont souvent beaucoup plus légères et plus compactes que les alimentations enfichables avec transformateurs. La technologie d'alimentation complète est également intégrée dans le boîtier du connecteur pour ceux-ci.
Les avantages par rapport aux alimentations débrochables avec transformateurs sont aussi qu'elles sont moins chères, souvent plus compactes et plus légères avec les mêmes performances et sont aussi souvent adaptées à différents réseaux d'alimentation (ce qui signifie que l'on peut souvent continuer à utiliser ce type d'alimentation lors de voyages dans d'autres pays).

1. ENTRÉE : 100-240V ~ 50/60Hz 9W
Gibt an, dass die Eingangsspannung (INPUT) im Bereich zwischen 100V und 240V liegen muss. Die Angabe “50/60 Hz” weißt zum einen darauf hin, dass die Eingangsspannung eine Wechselspannung sein sollte. Weiterhin gibt dies an, dass das Netzteil auch mit den verschiedenen Netzfrequenzen von 50Hz oder 60Hz klar kommt. Die letzte Angabe “9W” gibt an welche maximale Leistung aus dem Versorgungsnetz bezogen wird.

2. SORTIE : 15 V 5,4 W
Indique que la tension de sortie est de 15 V et que l'alimentation peut fournir une puissance maximale de 5,4 W.

3. “IPX4”:
Cette information indique la protection contre les contacts accidentels et l'étanchéité à la poussière et à l'eau de l'appareil. Ces informations sont résumées sous forme d'informations sur Degré de protection genannt. Dabei stehen die Buchstaben “IP” immer für International Protection. Erst die nachfolgenden Kennziffern geben Auskunft darüber wie Stark (oder Schwach) das Gerät geschützt ist. Dabei steht die erste Kennziffer für den Schutz gegen Fremdkörper und die zweite für Schutz gegen Berührung. Weitere Informationen dazu findet Ihr auch im dazugehörigen Wikipedia-Artikel: https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzart

4. Symbol mit zwei ineinander verwundenen Ringen und einem “Schild”
Ce symbole indique que l'alimentation en question répond aux critères d'un transformateur de sécurité Remplit. Vous pouvez trouver plus d'informations à ce sujet dans l'article Wikipédia très détaillé : https://de.wikipedia.org/wiki/Sicherheitstransformator

5. “Transistorsymbol”
Ce symbole indique que cette alimentation est une alimentation à découpage.

6. Symbole avec une poubelle barrée
Ce symbole indique que cette alimentation ne doit pas être jetée avec les ordures ménagères.

1. CA/CC
Indique que l'alimentation attend une tension alternative (AC) côté entrée et la convertit en tension continue (DC) côté sortie.

2. ENTRÉE : 100-240 V CA
Spécifie que la tension d'entrée (INPUT) doit être comprise entre 100V et 240V. Malheureusement, aucune plage de fréquence d'entrée ou consommation d'énergie autorisée n'est spécifiée.

3. SORTIE : 5V 1A
Indique que l'alimentation délivre une tension de sortie de 5V et délivre un courant maximum de 1A.

4. Symbole avec deux carrés imbriqués :
Ce symbole indique la classe de protection de l'alimentation et symbolise la classe de protection II Les appareils de la classe de protection II ont une isolation renforcée et double de toutes les parties potentiellement sous tension. Des informations supplémentaires peuvent également être trouvées dans l'article Wikipédia très détaillé : https://de.wikipedia.org/wiki/Schutzklasse_(Elektrotechnik)#Schutzklasse_II_/_Schutz_durch_doppelte_oder_verst%C3%A4rkte_Isolierung

5. Icône avec une maison et une flèche pointant vers l'intérieur de la maison
Pour une utilisation en intérieur uniquement.

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Informations Complémentaires

https://www.code-knacker.de/elektro.htm

https://www.iso.org/obp/ui#iec:grs:60417:6190

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Amusez-vous avec le projet

J'espère que tout a fonctionné comme décrit. Si ce n'est pas le cas ou si vous avez des questions ou des suggestions, faites-le moi savoir dans les commentaires. Je les ajouterai à l'article si nécessaire.
Les idées de nouveaux projets sont toujours les bienvenues. 🙂

PS Beaucoup de ces projets - en particulier les projets matériels - coûtent beaucoup de temps et d'argent. Bien sûr, je le fais parce que j'aime ça, mais si vous pensez que c'est cool que je partage l'information avec vous, je serais heureux d'un petit don au fonds du café. 🙂