Résistances chauffantes pour le sud-ouest de la France: 5V ou 12V ?

mathieucarbou · 3 août 2022

Bonjour,

J'aimerais avoir vos retours d'expériences et conseils à propos du choix des résistances chauffantes: quel voltage utiliseriez-vous dans le cadre de refractor APO < 10cm de diamètre dans le sud-ouest de la France (très humide la nuit, de la rosée presque à tous les jours, voir gel en hiver de temp en temps).

J'ai une grosse préférence pour le 5V pour le volet consommation, et je pense que ça suffirait amplement pour le guidage, donc si je peux aussi utiliser du 5V pour la lunette, tant mieux...

Avez-vous déjà comparé ?

J'ai dans mon viseur les bandes MSM 5V et Svbony 5v ou 12V.

Merci!

Hans Gruber · 3 août 2022

La tension d'alimentation n'a aucune importance, et la conso sera la même.

Ce qui compte est la puissance. Pour une lunette de 10 cm il faut environ 5W max.

mathieucarbou · 3 août 2022

Quote

La tension d'alimentation n'a aucune importance, et la conso sera la même.

Je ne comprends pas...

Il me semble que si on regarde les specs de ces trois bandes, elles n'ont clairement pas la même consommation sur 1 heure... Celles sur 5V vont consommer 2 fois moins de batterie ?

Dew Heater Svbony SV172 W9132B 320mm (2x)	USB	5 V	1.82 Ah	9.10 Wh
Dew Heater Svbony SV172 W9132C 400mm (1x)	USB	5 V	1.96 Ah	9.80 Wh
Dew Heater Svbony SV192 W9151A 480mm (3x)	DC	12 V	1.60 Ah	19.20 Wh

Quote

Pour une lunette de 10 cm il faut environ 5W max.

Donc je devrais être correct avec des 5V donc. Pourrais-je savoir comment déterminer ça ? Il y a un calcul à faire en fonction du diamètre ?

Merci pour votre réponse 🙂

Hans Gruber · 3 août 2022

En effet la résistance 12V consomme plus, mais uniquement parce qu'elle est conçue pour ça. Il n'y a pas de lien direct. Pour calculer la puissance nécéssaire il faut prendre environ 1W pour 20mm de diamètre.

Ici tu pourrais prendre la 320mm, et tu pourra réduire la puissance avec le petit variateur intégré : Je possède la même et je le met toujours au minimum.

Personnellement je privilégie les résistances de 5V car je peux les brancher sur des powerbank (environ 20 euros l'unité), pour préserver la batterie principale. Avec une 25 000 mAh je peux tenir la nuit.

Modifié 3 août 2022 par Hans Gruber

mathieucarbou · 3 août 2022

Super !!! C'était mon but justement: alimenter par une autre batterie.

Merci beaucoup! Ça me réconforte dans mon choix.

morbli · 3 août 2022

Pour le sud-ouest de la France, il n'y a que les résistines qui fonctionnent. Ceux qui ont essayé les résistances chauffantes ont eu des problèmes.

mathieucarbou · 3 août 2022

Au fait, je m'étais amusé à mesurer le voltage et ampérage des bandes Svbony avec et sans la commande.

En fait, exactement le même voltage et ampérage est consommé. La différence c'est qu'en mode minimum et moyen, la bande fonctionne par intermittence dont les délais de pause sont plus ou moins grands selon le mode.

Donc en réalité c'est exactement la même puissance qui est consommée quelque soit le mode, la commande vient juste ajouter une sorte de "pause".

C'est important à savoir car si les bandes sont alimentées via Asiair par exemple, qu'elles soient mises en mode minimum ou bien maximum, elle vont tirer la même puissance quand elles vont chauffer.

Hans Gruber · 4 août 2022

Oui exact, la puissance en pointe ne change pas, mais la consommation diminue.

Il est toutefois possible d'utiliser des variateurs "continus", mais c'est juste un bouton à tourner, sans indication de réglage. Toutefois en le branchant derrière un truc comme ça tu peux vérifier la puissance réelle.

Discret68 · 4 août 2022

Il y a 8 heures, mathieucarbou a dit :

Donc en réalité c'est exactement la même puissance qui est consommée quelque soit le mode, la commande vient juste ajouter une sorte de "pause".

Un peu de théorie : Il faut bien faire la différence entre puissance électrique de la résistance et la puissance consommée. Pour une résistance chauffante, ce qu'on appelle la loi d'Ohm (R=U/I - la résistance est égale à la tension divisée par l'intensité) s'applique. c'est à dire que la résistance chauffante a une résistance fixe exprimée en Ohm. Lorsqu'on soumet cette résistance à une tension constante, il va y passer un courant (intensité) constant.

Exemple : une résistance chauffante qu'on branche en 12V et qui est parcourue par un courant de 2 ampères présente une résistance de 6 ohms.

La puissance de cette résistance correspond à la formule P = U x I (la puissance est égale à la tension multipliée par l'intensité). Dans l'exemple, la puissance P est égale à 12 x 2 soit 24W.

Ces formules permettent de déterminer d'autres formules selon les éléments dont ont dispose. Par exemple, de la formule R=U/I, on peut déterminer que I = U/R. La résistance est généralement fixe. Dans l'exemple de notre résistance, si on connait sa tension d'alimentation (12V) et la valeur de la résistance (6 ohms), on peut calculer l'intensité qui est de 12/6 soit 2 ampères.

Sur la base des différentes formules, on peut directement calculer la puissance dégagée par la résistance chauffante comme étant le rapport U²/R (la tension au carré divisée par la résistance. Toujours avec notre exemple, la puissance dégagée est égale à 12²/6 soit 24W. On retrouve bien nos valeurs

Pour faire varier la puissance dégagée par une résistance chauffante, la première possibilité est de faire varier la tension d'alimentation (je rappelle que la résistance intrinsèque d'une résistance chauffante est fixe). En électronique c'est assez simple à faire, mais il y a plus simple.

Si je divise la tension par 2 (je passe de 12 à 6V) la puissance dégagée (U²/R) sera égale à 6²/6 soit 6W. On voit bien qu'en divisant la tension par 2, la puissance est divisée par 4.

Autre méthode pour faire varier la puissance dégagée par une résistance chauffante est ne plus envoyer une tension continue, mais d'envoyer des impulsions dont la durée peut être modifiée. La tension est toujours la mêm, mais on ne va l'appliquer que durant de courtes périodes.

Imaginons qu'on envoie la tension de 12V pendant 1 seconde, on coupe pendant une seconde, on remet sous tension pendant une seconde , on coupe pendant une seconde et ainsi de suite. Lorsque la tension est présente, la résistance chauffe et lorsque la résistance n'est pas alimentée, elle ne chauffe pas. On va "hacher" la tension d'alimentation.

De ce "hachage" de l'alimentation de la résistance, il va en résulter une puissance dégagée qui dépend du rapport cyclique entre "résistance alimentée" et "résistance non alimentée". Dans cet exemple, la duré d'un cycle est de 2 secondes (la somme de la durée d'alimentation avec la durée de non alimentation). Avec 1 seconde d'alimentation, on a un rapport cyclique de 1/2.

De fait la puissance moyenne de la résistance sera égale à la puissance théorique multiplié par le rapport cyclique soit 24 x 1/2 = 12W en moyenne.

La résistance chauffante présente une inertie qui fait que la résistance chauffante va prendre une température moyenne et on ne sent absolument pas les variations de température.

Dans la plupart des systèmes qu'on utilise en astro, on va donc utiliser ce principe de "hachage" de la tension. On va faire varier le rapport cyclique pour faire varier la puissance dégagée et la température de chauffe.

Dernier point : la consommation de la résistance dans le temps. Si la résistance de 24W est alimentée pendant 1 heure, elle va consommer 24Wh. Si on applique un rapport cyclique pour réduire la température, la consommation sera directement liée à ce rapport cyclique. Si je fais fonctionner ladite résistance pendant 1 heure avec un rapport cyclique de 1/2, la consommation sera de 24 x 1/2 soit 12Wh.

Cette consommation réduite de moitié permettra d'utiliser une batterie 2 fois plus longtemps.

C'est pour cette raison qu'en nomade, avec des batteries, il est indispensable de bien gérer la température de chauffe pour l'adapter au réel besoin en fonction du risque de condensation. Mais ça, c'est un autre sujet.

Voilà, j'espère avoir apporté quelques éléments théoriques à la "gestion électrique" d'une résistance chauffante.

JP

mathieucarbou · 4 août 2022

Merci pour la théorie! C'est plus précis ainsi.

Mais l'importance de mon point n'est pas le fait qu'il existe un cycle, mais plutôt le fait que la consommation mesurée n'est pas de 12W (car c'est une moyenne), mais plutôt de 24W toutes les 2 secondes. C'est une énorme différence car supposons que l'Asiair soit capable de sortir 12V 3Ah, en réalité il n'y a la place que pour une seule résistance chauffante qui a besoin de 12V 2Ah toutes les 2 secondes.

C'est pourquoi je m'orientais plutôt aussi vers les résistance 5V Svbony: j'espérais aussi pouvoir en brancher 2 sur une prise auto style: https://www.amazon.fr/gp/product/B08C2PZ8MV et y brancher un embout 12V DC 5.1 mm - 2.1 mm femelle. Ayant besoin de 2 bandes (consos maximales indiquée), je suis à max 16W (et probablement plus autour de 8W en réalité pour les besoins réels). Donc je pensais alimenter les 2 bandes via un port de l'asiair (quand je ne peux pas mettre sur batterie secondaire). Ce qui laisse aussi amplement de puissance sur un autre port 12V pour la monture.

Dew Heater Svbony SV172 W9132A 240mm (OAG/Guide)		USB	5 V	1.44 Ah	7.20 Wh
Dew Heater Svbony SV172 W9132B 320mm		USB	5 V	1.82 Ah	9.10 Wh

Merci pour votre aide, c'est apprécié 🙂

Discret68 · 4 août 2022

Il faut effectivement prendre en compte l'intensité max dans la résistance par rapport à la capacité de commutation du circuit (ASIair ou autre). La modulation cyclique permet de réduire la consommation globale à comparer à ce que peux fournir une batterie. Si c'est pour avoir une résistance qui fonctionne 1 heure, c'est pas top. Il faut pouvoir assurer la durée de la séance

JP

Hans Gruber · 4 août 2022

Tu ne peux pas brancher directement des résistances 5V sur l'asiair, enfin plus exactement tu peux le faire, mais elles vont chauffer très très fort, et surement pas longtemps.

Modifié 4 août 2022 par Hans Gruber

mathieucarbou · 4 août 2022

3 hours ago, Hans Gruber said:

Tu ne peux pas brancher directement des résistances 5V sur l'asiair, enfin plus exactement tu peux le faire, mais elles vont chauffer très très fort, et surement pas longtemps

C'est à dire ?

J'aimerais bien avoir plus de détails derrière ce raisonnement, car je l'ai déjà fait, et de plus, bientôt le refaire d'une autre façon. Il suffit d'avoir un module qui convertit le 12V en 5V. Les petits circuits LM2596 le font, et les prises auto (cf lien ci-dessus) également.

Hans Gruber · 4 août 2022

Oui si on converti en 5V pas de problème.

Colmic · 4 août 2022

il y a 18 minutes, mathieucarbou a dit :

J'aimerais bien avoir plus de détails derrière ce raisonnement, car je l'ai déjà fait, et de plus, bientôt le refaire d'une autre façon. Il suffit d'avoir un module qui convertit le 12V en 5V. Les petits circuits LM2596 le font, et les prises auto (cf lien ci-dessus) également.

Sur l'ASiair (Pro ou Plus, la différence du Plus c'est que tu as les valeurs de tension et d'intensité), quand tu paramètres une des 4 sorties en "Dew Heater", tu te retrouves avec un curseur de 0 à 100%.

Ca fait varier tout simplement la tension de 0 à 12V.

On envoie moins de tension dans la résistance, donc on diminue par conséquent sa puissance (P= U*I et U=R*I donc P=U²/R)

Je n'ai que des résistances chauffantes en 12V et jamais je les mets à 100%, le plus souvent autour de 50%.

Sur Les SVBony que tu cites, c'est le PWM intégré dans la prise USB qui permet les pauses.

En revanche si tu alimentes une résistance SVBony via l'ASiair, ben faudra changer la prise !

mathieucarbou · 4 août 2022

2 hours ago, Colmic said:

Ca fait varier tout simplement la tension de 0 à 12V.

Mais du coup l'intensité reste la même?

C'est intéressant mais est ce que le fait que l'intensité ne change pas puisse justement fait een sorte d'arriver plus rapidement à la limite supportée par l'asiair en sortie? Il me semble avoir lu quelques part que c'est du 12V 3Ah, donc est ce que même si je descend le voltage et que la bande tire du 2 Ah j'ai toujours la limite d'utiliser une seule bande ou bien j'ai droit à plus d'amperage car c'est la puissance totale qui prime quelque soit voltage et ampérage? (Lol je ne sais pas si c'est très clair).

J'ai des adaptateurs qui convertissent prise DC en USB (sans conversion de courant). Donc ça veut dire que je pourrais directement mettre mes Svbony dessus et les mettre a 2-3V par exemple ? Mais est ce que je vais avoir assez d'ampere-heure de dispo pour les autres items ?

Colmic · 4 août 2022

il y a 59 minutes, mathieucarbou a dit :

Mais du coup l'intensité reste la même?

R est constant il ne bouge pas. U varie de 0V à 12V.

Forcément ton intensité varie avec la tension (U = R*I).

Ta résistance fait 3.5 ohms, donc sous 5V tu consommes 1.44A.

Si tu l'alimentais sous 12V, elle consommerait donc 12/3.5 = 3.42A ce qui est déjà énorme et trop pour les sorties 12V de l'ASiair.

Donc gaffe avec ce genre de résistance de ne pas se planter dans le paramétrage de l'ASiair.

il y a 59 minutes, mathieucarbou a dit :

Il me semble avoir lu quelques part que c'est du 12V 3Ah

Tu confonds les ampères (A) et les ampères-heure (Ah).

Les sorties 12V de l'ASiair supportent effectivement 3A maxi, et l'ASiair en lui-même supporte 6A maxi.

Maintenant on n'arrive jamais à ces valeurs, moi avec tout mon setup complet (EM200, ASI6200+refroidissement, ASI290, EAF, disque SSD, résistance chauffante), je dépasse à peine 4A au total quand la monture est en goto (et c'est ce qui consomme le plus).

En session d'imagerie (autoguidage, caméra à -10°, résistance à 50%) je consomme 3A au total.

En résumé, si tu comptes toujours utiliser ton ASiair, je te conseillerais de prendre une résistance chauffante 12V et pas une 5V, ne serait-ce que pour éviter une fausse manip et cramer l'ASiair

mathieucarbou · 4 août 2022

Merci pour les conseils! Ça fait du sens.

En passant je viens de tester le mode dans l'asiair pour contrôler le voltage des ports, et je doute de son bon fonctionnement car ma bande Svbony branchée sur le Asiair 12V DC à 20% chauffe très très fort, contrairement à quand elle est alimentée sur du 5V 3A via mon adaptateur USB sur le secteur, sans ajustement de tension....

Colmic · 4 août 2022

il y a 1 minute, mathieucarbou a dit :

En passant je viens de tester le mode dans l'asiair pour contrôler le voltage des ports, et je doute de son bon fonctionnement car ma bande Svbony branchée sur le Asiair 12V DC à 20% chauffe très très fort, contrairement à quand elle est alimentée sur du 5V 3A via mon adaptateur USB sur le secteur, sans ajustement de tension....

A vouloir jouer à l'apprenti sorcier tu risques de cramer un truc, surtout sans un minimum de notions d'électronique.

Je dis ça je dis rien....

Hans Gruber · 5 août 2022

Je ne pense pas que l'Asiair contrôle la tension de sortie, il s'agit plus vraisemblablement de PWM, afin de rester linéaire.

prenons une résistance de 12 ohms, prévue pour être alimentée en 12V, donc délivrant 12W.

mathieucarbou · 5 août 2022

J'ai mesuré la tension et l'intensité avec ma bande Svbony 12 V (celle de 480 mm de long) avec un multimètre. J'ai mesuré une résistance de 8 ohms.

Quelque soit la position du curseur dans l'asiair, je mesure toujours 12 V en sortie à peu près (ça va de 12.42 V à 100% à 11.30 V à 5%), quand aucun élément n'est branché.

Ensuite, une fois le tout branché, pour l'intensité:

* à 100%: 1.42 A

* à 75%: 1.03 A

* à 50%: 0.68 A

* à 25%: 0.33 A

* à 5%: 0.05 A

Et pour la tension mesurée aux bornes de la bande:

* à 100%: 12.06 V

* à 75%: 8.79 V

* à 50%: 5.77 V

* à 25%: 2.76 V

* à 5%: 0.41 V

Ce qui correspond bien à R * I

Donc le gradateur de 0-100% de l'asiair ne fait pas varier la tension de sortir du port DC entre 0-12V (et de plus 5% est le minimum), mais plutôt le courant disponible, puisque l'intensité du circuit change. N'est-ce pas ?

krotdebouk · 5 août 2022

Ca serait pas un fonctionnement dans ce genre là ?

Hans Gruber · 5 août 2022

Il y a 2 heures, mathieucarbou a dit :

J'ai mesuré la tension et l'intensité avec ma bande Svbony 12 V (celle de 480 mm de long) avec un multimètre. J'ai mesuré une résistance de 8 ohms.

Quelque soit la position du curseur dans l'asiair, je mesure toujours 12 V en sortie à peu près (ça va de 12.42 V à 100% à 11.30 V à 5%), quand aucun élément n'est branché.

Ensuite, une fois le tout branché, pour l'intensité:

* à 100%: 1.42 A

* à 75%: 1.03 A

* à 50%: 0.68 A

* à 25%: 0.33 A

* à 5%: 0.05 A

Et pour la tension mesurée aux bornes de la bande:

* à 100%: 12.06 V

* à 75%: 8.79 V

* à 50%: 5.77 V

* à 25%: 2.76 V

* à 5%: 0.41 V

Ce qui correspond bien à R * I

Donc le gradateur de 0-100% de l'asiair ne fait pas varier la tension de sortir du port DC entre 0-12V (et de plus 5% est le minimum), mais plutôt le courant disponible, puisque l'intensité du circuit change. N'est-ce pas ?

Tu as fait ces mesures avec quoi ? en fonction de la fréquence du PWM un multimètre ordinaire peut indiquer une valeur moyenne ou incohérente.

mathieucarbou · 5 août 2022

1 hour ago, Hans Gruber said:

Tu as fait ces mesures avec quoi ? en fonction de la fréquence du PWM un multimètre ordinaire peut indiquer une valeur moyenne ou incohérente.

Multimètre digital (TRMS 6000). Les valeurs mesurées ont du sens pour moi et paraissent logiques. Lors des mesures (plusieurs secondes), l'affichage était stable.

Je crois que je peux mesurer les cycles avec... Si oui, je posterai les valeurs.

Colmic · 5 août 2022

Il y a 3 heures, mathieucarbou a dit :

Et pour la tension mesurée aux bornes de la bande:

* à 100%: 12.06 V

* à 75%: 8.79 V

* à 50%: 5.77 V

* à 25%: 2.76 V

* à 5%: 0.41 V

Ben désolé mais pour moi c'est cohérent avec le contrôle de la tension.

100% = 12V

50% = 6V (moins la perte de charge, normal)

0% = 0V

L'intensité varie avec la tension obligatoirement puisque la résistance est constante.

Après, que ce soit linéaire en sortie ou pas, c'est à vérifier.

Il y a 3 heures, mathieucarbou a dit :

Quelque soit la position du curseur dans l'asiair, je mesure toujours 12 V en sortie à peu près (ça va de 12.42 V à 100% à 11.30 V à 5%), quand aucun élément n'est branché.

Normal aussi, il faut qu'il y ait une charge au cul pour pouvoir avoir des mesures concrètes.

Il y a 5 heures, Hans Gruber a dit :

Je ne pense pas que l'Asiair contrôle la tension de sortie, il s'agit plus vraisemblablement de PWM, afin de rester linéaire.

Oui c'est très probablement un PWM qui contrôle les sorties.

mathieucarbou · 5 août 2022

21 minutes ago, Colmic said:

Ben désolé mais pour moi c'est cohérent avec le contrôle de la tension.

Oui!

J'ai une bande chauffante USB MSM qui:

- a une résistance de 3.5 ohms (mesure multimètre)

- fonctionne sur le 5V

- consomme ~ 1.4 A

Donc en théorie, s'il y a un contrôle de tension, je peux donc brancher cette résistance sur le port DC en mettant le réglage à 40% dans asiair (12V * 40% = 4.8V), et avoir une intensité de 1.37 A. J'ai essayé donc... Asiair à 45% me donne 5V et 1.13 A d'intensité. Ca fonctionne, mais c'est pas idéal.

Colmic · 5 août 2022

il y a 3 minutes, mathieucarbou a dit :

Donc en théorie, s'il y a un contrôle de tension, je peux donc brancher cette résistance sur le port DC en mettant le réglage à 40% dans asiair (12V * 40% = 4.8V), et avoir une intensité de 1.37 A

C'est ce que je dis depuis le début

Sauf que tu ne calcules pas la chute de tension due à la charge là. Il suffit de mettre un peu plus, genre 6V pour compenser.

il y a 1 minute, mathieucarbou a dit :

J'ai essayé donc... Asiair à 45% me donne 5V et 1.13 A d'intensité. Ca fonctionne, mais c'est pas idéal.

Qu'est-ce qui n'est pas idéal je comprends pas ?

mathieucarbou · 5 août 2022

9 minutes ago, Colmic said:

Qu'est-ce qui n'est pas idéal je comprends pas ?

Ampérage trop élevé...

En fait mon but était de trouver une solution qui satisfasse mon besoin de chauffe (environ 5W pour lunette et 2W je pense pour guidescope). Je m'étais dirigé vers les Svbony donc, sur 5V, que je pensais utiliser avec la commande pour baisser l'intensité. Je ne suis pas allé vers les résistance sur 12V car je n'étais pas au courant que l'asiair supportait le PWM et était capable de réduire le voltage et donc réduire aussi la puissance consommée.

Par exemple, ma Svbony 12V est une 7.9 Ohms, donc si je la branche sur l'asiair à 50% (donc ramené à ~ 6V de moyenne), elle va donc consommer 0.76 A (~5W). Et le branchement est hyper simple.

Avec les Svbony 5V, c'est du trouble car il faut chercher à passer de 12V à 5V, et on ne profite pas du PWM de l'asiair.

Mais en utilisant un adaptateur DC - USB ça marcherais bien pour petit guide scope (besoin de 2W), je pourrais utiliser les Svbony 240mm qui font 3.5 Ohms branchée sur le DC 12V à 25% (3V) ce qui donnerait un courant de 0.86A.

JMDSomme · 5 août 2022

Des glaçons, et éventuellement un doigt d'eau dans le pastis et tu t'approches de la température idéale. 😉

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