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mardi 21 novembre 2017

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Amplifier le signal de sortie d’un ARDUINO avec un ULN 2803

. Par : PICO

Avec une carte Arduino, l’intensité maximale en entrée/sortie (par broche et sur une durée très limitée) est de 40 mA.

ATTENTION :

  1. Toutefois le datasheet   (la bible en quelque sorte) indique de ne pas dépasser 20 mA par broche.
  2. 200mA cumulé pour l’ensemble des broches E/S).

Pour ma réalisation je devais commander 12 électro-aimants d’aiguillage Märklin. Chaque électro-aimants demande une intensité qui approche 1A (certes pendant un court instant : 200 ms est la valeur qui permet un bon fonctionnement pour mes aiguillages). Il est d’ailleurs souhaitable que d’un point de vue programmation la durée de l’alimentation d’un électro-aimant soit imposée : comme cela il n’y a pas de risque de détruire l’électro-aimant. Vous pourrez voir cela sur l’article concernant ma réalisation de la commande de ma butte de triage.

Utiliser un transistor est une possibilité, mais Christian (il se reconnaîtra) m’a conseillé de prendre un ULN 2803.

Ce circuit sert d’interface « de puissance » entre une sortie Arduino et ce que vous souhaitez alimenter (Relais, électro-aimant, plusieurs DEL   en même temps, moteur à courant continu dans un seul sens, etc).

N’étant PAS DU TOUT électronicien je me suis documenté sur ce circuit et je vous fais part de ma réalisation.

L’ULN 2803 comporte 8 amplificateurs avec diodes de protection incorporée.
Voici son schéma

Ses caractéristiques principales :

Tension de sortie max : 50 V.
Tension d’entrée max : 30 V.
Courant de sortie max : 500 mA théorique(pour une sortie) mais qu’il convient de limiter raisonnablement à 20 mA par sortie.
Circuit très bien adapté à recevoir des signaux d’un Arduino (5V).

Comment l’utiliser :

Il est très bien adapté pour commander des composants qui consomment plus que ce que peut fournir un Arduino.
Comme il comporte des diodes de protection, il peut commander des composants comportant des bobines tel qu’un relais ou un électro-aimant (comme un moteur d’aiguillage Märklin, Jouef, Kato, Trix et autres), sans mettre de protection supplémentaire.
Vous pouvez en ajouter une mais cela ne semble pas du tout nécessaire.
Voici le schéma de branchement d’un relais :

Pour ma part voici le schéma de câblage pour commander deux moteurs d’aiguillage Märklin :

Vous devez constater que le schéma est similaire au précédent à un détail près. En effet le besoin en intensité pour chaque électro-aimant était de 1A en courant continu.
Il est donc possible de mettre en parallèle deux entrées et faire de même pour les deux sorties correspondantes. Pour votre information c’est ce que j’ai constaté sur un décodeur d’aiguillage que j’ai sur mon réseau : donc cela fonctionne !

Voici ma réalisation :

A l’aide d’une plaque de circuit imprimé à bande un peu spécial (Conrad réf 531380), vous pouvez réaliser facilement votre montage (ce qui ne nécessite pas de réaliser un circuit imprimé spécifique et donc plus coûteux).

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