Sommaire

• Généralités
• Caractéristiques
• Mode d'emloi
• Affichage et commandes déportés
• Version D, S ou D/S (?)

Généralités

Ces modules sont des alimentations "step down" (abaisseurs de tension). On trouvera leur principe de fonctionnement sur cet article de Wikipedia.

Ils permettent en particulier la réalisation d'alimentations de laboratoire simplifiées, peu encombrantes et chauffant très peu malgré une forte puissance, contrairement à une alimentation linéaire comparable. Un détail cependant : si on veut que le réglage de la tension de sortie soit réactif, il faudra penser à bien la charger, au besoin avec une résistance shunt.. Ceci en raison de la forte capacité en sortie.

Les possibiltés sont nombreuses, en particulier grâce à un affichage et des paramétrages très complets :

• régulation en tension (alimentation stabilisée protégée)
• régulation en courant (source de courant constant)
• charge d'accumulateurs
• etc.

Une propriété intéressante des régulateurs buck est que ce sont des convertisseurs de puissance. Il sera possible de réaliser par exemple une alimentation capable de fournir 5 A sous 12V à partir d'une source 24V / 2.5 A. Ceci est très utile si on dispose d'un transformateur fournissant la bonne puissance, mais dont la tension est trop élevée.

Le module est constitué de deux cartes,

La carte principale comporte :

• le circuit de régulation
• un interrupteur marche / arrêt
• 3 boutons permettant de paramétrer le régulateur et son affichage, identifiés "flèche haut", "flèche bas" servant à naviguer entre les différents réglages et affichages, et "OUT/OK" servant à valider les paramètres.
• 3 LED indiquant l'état du régulateur. Ces LED sont en fait peu utilies, car les informations sont également données par l'afficheur LCD : "CV" indique le fonctionnement en régulation de tension, "CC" indique le mode courant constant, et "OUT" indique que la sortie est active.
• un potentiomètre multitours pour le réglage de la tension : "V-ADJ"
• un potentiomètre multitours pour le réglage du courant : "I-ADJ"

L'afficheur est un classique LCD de type 1602, avec deux lignes de 16 caractères. Cet afficheur peut facilement être déporté en utilisant un câble multiconducteurs et des connecteurs IDT/IDC.

Caractéristiques

Caractéristiques constructeur :

• plage de tensions d'entrée 15V à 62V
• tension de sortie ajustable de 0V à 60V
• différence miinimum entre tension d'entrée et de sortie : 2V
• courant ajustable de 0 à 5A
• régulation en tension et en courant
• ondulation maximum 20mV crêtre à crête
• réjection de l'ondualtion de la tension redressée 100Hz : 1/10000
• affichage par écran à cristaux liquides 2 lignes, 16 caractères (type 1602)
• informations : courant, tension, mode de régulation (tension, courant), puissance, temps, charge électrique en mAH
• protections : tension (10mV à 62V), courant (1mA à 5.1A), puissance (1mW à 600W), charge (1mAH à 900AH), durée (1s à 90H)
• rendement jusqu'à 90% pour 32V en entrée et 24V en sortie
• résolution de l'affichage : 10 mV et 1 mA

A propos de la précision de l'affichage de la tension, il est important de comprendre que la section des câbles et la chute de tension qu'ils occasionnent a une influence d'autant plus importante que le courant fourni est élevé. Il est dommage qu'il ne soit pas possible de prendre la consigne directement au niveau du consommateur. La possibilité d'ajuster le voltmètre intégré permet de corriger le problème, mais n'est pas d'une très grande souplesse...

Mode d'emploi

A la mise sous tension, après avoir placé l'interrupteur sur ON, et après avoir chargé la sortie, on obtient ceci :

L'indication "SET" signifie qu'on est en mode paramétrage. "NOR" signifie normal, "OFF" veut dire que la sortie est coupée. Les LED sont éteintes. En agissant sur les deux potentiomètres, on règle les valeurs U et I. Une fois les réglages terminés, appuyer sur "OUT/OK" ; l'affichage change (ici la sortie est chargée, sinon, il n'y aurait aucun courant de sortie !) :

On peut agir sur les deux potentiomètres pour régler tension et courant en temps réel (sortie chargée). L'afficheur indique "ON", et la LED "OUT" est allumée, ce qui veut dire qu'une tension est présente à la sortie. "CV" sur l'afficheur, et la LED "CV" : le régulateur travaille à tension constante. L'afficheur LCD donne la tension, le courant, la puissance en watts, ainsi que quantité d'électricité qui a été fournie depuis la mise en marche, en mAH. Cette dernière indication peut s'avérer très utile dans le cadre de la charge d'un accumulateur.

En jouant sur les réglages de tension et de courant, le module pourra passer en mode courant constant. Dans ce cas, on aura l'indication "CC", et l'allumage de la LED "CC". Le passage en courant constant a lieu lorsque la tension est telle que le courant maxi réglé par le potentiomètre I-ADJ a été atteint. Pour faire travailler le module en générateur de courant constant, il suffit de tourner le potentiomètre V-ADJ à fond, puis d'agir sur le potentiomètre I-ADJ pour régler le courant. Comme sur n'importe quelle alimentation de laboratoire.

On peut sélectionner deux modes d'affichage avec le bouton "flèche haut" ; celui par défaut (comme ci-dessus), et un deuxième mode qui indique la durée écoulée depuis la mise en marche ou depuis la remise à zéro du chrono. Si on appuie une deuxième fois sur "flèche haut", on repasse à l'affichage normal. Ceci peut s'avérer utile pour un chargeur d'accumulateur.

En appuyant sur le bouton "flèche bas", on remet à zéro le chronomètre et le compteur de mAH.

Paramétrage basique : appuyer sur le bouton "OUT/OK" ; l'afficheur indique "SET", "NOR", et la sortie est coupée ("OFF") ; on règle tension et courant max avec les potentiomètres.

A partir du mode paramétrage, on peut accéder à 11 autres options ! Pour cela, on navigue à l'aide des boutons "flèche haut" et "flèche bas".

Activation / désactivation du buzzer :

Par défaut, un bip est émis chaque fois qu'un bouton est enfoncé.

Réinitialisation du module :

En appuyant sur "OK", les paramètres "usine" sont rechargés.

Activation automatique de la sortie à la mise sous tension :

Par défaut, la sortie est inactive à la mise sous tension, et c'est l'écran de paramétrage qui s'affiche. On peut changer ce comportement de façon à ce que la tension soit présente dès la mise en marche. Ceci est particulièrement utile si le module est utilisé comme une alimentation intégrée, réglée une fois pour toutes. Cette option est activée en sélectionnant "Start up : ON".

Sauvegarde des paramètres :

Si on veut retrouver tous les réglages à la mise en marche, il faut sauvegarder les paramètres...

Fonction de temporisation :

On peut régler l'alimentation pour qu'elle ne fournisse du courant que pendant une durée déterminée. Ceci est utile en particulier pour la charge d'accumulateurs, ou encore pour réaliser un appareil doté d'une temporisation.

Appuyer sur "OUT/OK" pour accéder à l'écran de paramétrage, et agir sur les boutons "flèche haut" et "flèche bas" pour régler cette durée. OFT signifie "off timer".

Une fois réglée la durée désirée, appuyer sur "OUT/OK" ; le cycle démarre. Au bout de la durée que l'on a définie, la sortie est coupée, et un bip long se fait entendre (si on n'a pas désactivé le son, bien sûr). Chaque fois qu'on appuiera sur "OUT/OK", le cycle recommencera.

A la fin du cycle, cet écran s'affiche "OFT" (off timer), et "OFF" pour indiquer que la sortie est coupée. Les LED s'éteignent.

Pour recommencer un cycle, appuyer sur "OUT/OK"

Fonction OAH :

Grâce à ce mode, on règle le module pour qu'il s'arrête après avoir fourni une certaine quantité d'électricité. Peut être utile pour charger des accus. On règle la valeur avec "flèche haut" et "flèche bas". "OUT/OK" pour démarrer un nouveau cycle. OAH signifie "over AH".

Quand le cycle est terminé, on a cet écran ; il suffit de réappuyer sur "OUT/OK" pour recommencer un cycle.

Fonction de limitation de puissance :

On peut régler le module pour qu'il coupe la sortie si la puissance délivrée dépasse une valeur pédéfinie : protection contre une puissance trop importante. "OUT/OK" pour réinitialiser (après avoir bien sûr diminué tension et/ou courant !). OPP = over power protection.

Comme toujours, pour redémarrer, appuyer sur "OUT/OK" après avoir éliminé la cause de surconsommation.

Fonction de protection contre les surintensités :

Cette fonction permet de couper la sortie si le courant atteint une limite prédéfinie. OCP = over current protection.

Pour redémarrer, appuyer sur "OUT/OK" après avoir éliminé la cause de la surintensité.

Fonction de protection contre les surtensions :

La coupure de la sortie intervient en cas de tension trop élevée, par exemple en mode copurant constant ; OVP = over voltage protection.

Pour redémarrer, appuyer sur "OUT/OK" après avoir éliminé la cause de surtension.

Calibration de l'ampèremètre intégré :

Dans ce mode, il est possible de régler l'indication du courant de sortie. Brancher un ampèremètre de précision en série avec la charge. Jouer sur "flèche haut" et "flèche bas" pour obtenir sur l'afficheur LCD du régulateur la même valeur que celle affichée par l'ampèremètre de précision.

Calibration du voltmètre intégré :

Dans ce mode, il est possible de régler l'indication de la tension de sortie. Brancher un voltmètre de précision aux bornes de la charge. Jouer sur "flèche haut" et "flèche bas" pour obtenir sur l'afficheur LCD du régulateur la même valeur que celle affichée par le voltmètre de référence.

L'indication donnée par le voltmètre intégré est forcément peu précise, car elle ne tient pas compte de la chute de tension dans les câbles de lisison vers la charge. C'est normal ! On sera donc bien inspiré de procéder soi-même au réglage si on souhaite s'y fier,

Affichage et commande déportés

L'afficheur est simplement enfiché sur la carte principale. On pourra le déporter grâce des connecteurs IDC/IDT. Pour les réglages de tension et de courant, il faudra dessouder les potentiomètres ajustables et les remplacer par des modèles multitours. Pour les boutons : à côté d'eux se trouve un connecteur 4 points qui est fait pour cet usage.

Ceci ne pose pas de difficultés particulières.

Ici, on peut voir une liaison par des nappes 16 conducteurs. En réalité, 12 connextions sont actives.

Version D, S ou D/S (?)

(photo piquée sur aliexpress.com)

Il existe une version "S" qui permet une communication via une liaison série. ce qui suit est la traduction de la notice écrite en "chinglish".

• Introduction :
  
  les commandes sont composées de lignes envoyées à 9600 bauds. Caractères : a-z, et 0-9. Chaque ligne doit être terminée par un retour à la ligne (0x0a hexa). Une ligne de commande est limitée à 15 caractères.

• Description détaillée des commandes :
  
  1. Commande 'a ' : interroge le module pour obtenir son modèle
  
  2. Commande 's' : permet de paramétrer le module

  'su' : règle la tension de sortie ; format : "suXXXX + 0x0a" ; XXXX représente la tension en mV ; exemple : su0258 règle la tension sur 2.58V
  
  'si' : règle le courant de sortie ; format "siXXXX + 0x0a" ; XXXX représente la tension en mA ; exemple : su0325 règle la tension sur 3.25A
  
  'so' : active ou désactive la sortie ; format "soX + 0x0A" ; si X = 0, la sortie est désactivée ; si X = 1, la sortie est activée

On imagine aisément les possibilités offertes par ces quelques commandes. Cependant, dans le cadre d'une alimentation de laboratoire, il n'est pas forcément très pratique de n'avoir qu'un seul bouton pour le réglage de la tension et du courant. En revanche, si on y ajoute un microcontroleur et deux codeurs, on doit pouvoir se réaliser un très bel appareil, aux possibilités très étendues comme par exemple la charge de batteries Li ion et LIPO.

Les cartes décrites plus haut sont des versions standard. Les fonctions de communication n'ont donc pas pu être essayées. On remarque un emplacement de pin header laissé libre, entre les boutons et le buzzer. Inutile de tenter l'expérience, les modules ZXY6005 et ZXY6005S sont très différents. Les cartes ne sont pas du tout les mêmes. le modèle S est équipé de 5 boutons et d'un codeur rotatif, et ne comporet pas de potentiomètres.

Informations données à titre indicatif.