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Alimenter des NéoPixels

Les NéoPixels sont habituellement décrits comme des "périphériques 5 Volts” mais la réalité est un peu plus nuancée que cela.

Certains produits NéoPixels (pas tous) peuvent fonctionner avec une tension sensiblement plus élevée. Cela dépend des composants additionnels placés autour des puces NéoPixels, composants additionnels qui dépendent de l'espace disponible, le coût et de l'application. Référez vous à la page de description spécifique à chaque produit pour les recommandations sur les limites de tension acceptable pour chaque type. En cas de doute, optez pour 5 Volts.

Les tensions inférieures sont toujours acceptables avec la conséquence que les LEDs éclairerons moins. Il y a une limite en dessous de laquelle la LED ne s'allumera pas, ou commencera à produire une couleur incorrecte.

All the images here under are credited to AdaFruit Industrie - Crédit à AdaFruit Industrie pour toutes les images ci-dessous

	Avant de connecter un ruban NéoPixel sur N'IMPORTE QUELLE source d'alimentation, nous recommandons fortement d'ajouter une grosse capacité (1000 µF, 6.3V ou plus) entre les pôles + et –. Cela protège les NéoPixels des dommages que peuvent causer la pointe de courant initial.
	Nous recommandons des accu lithium-polymère pour de nombreux projets fringuables. Il délivrent 3.7 Volts — parfais pour alimenter directement des microcontrôleurs basse consommation tel que les Flora d'AdaFruit, cette tension est également suffisante pour faire fonctionner une courte section de NéoPixels.
	Trois piles alkaline (tel que des pile AA) peuvent être installées dans un boitier et produisent 4.5 Volts. Même si l'ensemble est nettement plus encombrant et plus lourd qu'un accu lithium-polymer, il a l'avantage d'être abordable financièrement et d'être immédiatement disponible.
	4 piles rechargeables NiMH (nickel-metal hydride) peuvent être utilisés dans un boitier à 4 piles pour fournir une tension de 4.8 Volts. Dans cette configuration à 4 piles, Assurez-vous qu'il s'agisse bien de pile NiMH! 4 piles alkaline (la version non-rechargeable) produiraient une tension totale de 6V — ce qui est trop élevé pour certains NéoPixels et définitivement trop élevé pour un microcontrôleur!

La planification de projets LED utilisant des piles et accus est discuté plus en détail dans le tuto Piles et accus pour alimenter les LEDs et Rubans NéoPixels.

Pour les projets non portables (ex: projets de "bureau"), une alimentation a découpage de 5V continu est idéal. Une petite alimentation de 2 Ampères convient pour un mètre de ruban NéoPixel. nous aborderons les projets de plus grande envergure dans un moment.

Soyez extrêmement prudent avec les alimentations de laboratoire/banc d'essai. Certaines alimentation — même de bonne réputation, ou vendu sous des marques connues — peuvent produire des pointes de surtension vraiment importante lorsqu'elles sont mise-sous-tension, détruisant instantanément vos NéoPixels! Si vous utilisé une alimentation de labo, ne connectez pas directement les NéoPixels. Mettez votre alimentation sous tension, attendez que la tension se stabilise, connectez ensuite les NéoPixels (en commençant par la masse/GND).

Estimation de la puissance nécessaire

Chaque pixel peut consommer jusqu'à jusqu'à 60 milli-ampères au maximum de luminosité (blanc, soit le max de rouge + max de vert + max de bleu). Par contre, en utilisation réelle, il est rare que les pixels soient utilisés dans cette configuration. Lorsque l'on fait du mélange des couleurs ou que l'on affiche des animations, le courant consommé est bien moins important. Il est impossible de fixer une valeur valable pour toutes les circonstances. Une règle de base grossière, sans effet néfaste, revient à estimer le 1/3 de la consommable maximale (20 mA par pixel). Mais si vous savez que vous aurez besoin d'avoir tous les pixels au maximum de luminosité, alors partez de l'estimation de 60 mA par pixel.

Une règle de base pour estimer la puissance adéquate, en ampère, est de multiplier le nombre de pixels par 20, puis de diviser le résultat par 1,000. Ou utiliser 60 (à la place de 20) si vous voulez avoir la garantie absolue d'avoir assez d'énergie en toute circonstance. Par exemple:

• 60 NeoPixels × 20 mA / 1,000 = 1.2 Amps minimum
• 60 NeoPixels × 60 mA / 1,000 = 3.6 Amps minimum

Il est toujours possible de surcharger une alimentation (c'est un choix qui vous appartient). Le maximum de sécurité et de fiabilité est atteint en utilisant une ou plusieurs alimentations surdimensionnées, c'est ce que nous recommandons. La plupart des alimentations sont capable de fournir un surcroit de courant pendant un court moment. Beaucoup d'alimentation contiennent un fusible thermique qui disjonctera en cas de surcharge (ou long appel de courant). Cela fonctionnera techniquement, mais c'est "l'équivalent électronique" de vouloir abuser d'un véhicule de location (oui, ca roule... plutôt bien... sauf si vous voulez le conduire comme un vrai bolide).

J'ai besoin de 3.6 Amp. Est-ce que cela ira avec un bloc de 10 Amp?

Question: J'ai estimé avoir besoin d'une alimentation de 3.6 Ampères. J'ai une alimentation de 10 Amp sous la main... est ce que cela peut détruire mes NéoPixels?

Vous êtes en sécurité aussi longtemps que la tension est de 5 Volts continu. Les LEDs vont seulement consommer la quantité de courant dont elles ont besoin (Ampères). Donc, un surcroît d'ampère n'est pas un problème — en fait, cela peut être une bonne chose puisqu'une alimentation surdimensionnée chauffera moins (étant donné qu'elle n'est pas poussée dans ses retranchements [ses limites]).

A contrario une tension excessive tuera définitivement vos LEDs.

Ampères en extra = OK. Tension/Volts en extra = MAUVAIS.

Piles et signification "Amp heure"?

Ampère-heure (souvent noté Ah) est le courant multiplié par le temps. Un accu de 2600 mAh (milliampère-heure) peut-être considérer comme une alimentation produisant continuellement 2.6 Ampères pendant une heure, ou 1.3 Ampères pendant 2 heures, et ainsi de suite. En réalité, ce n'est pas aussi linéaire que cela; la plupart des piles on un temps nettement plus court (de façon disproportionnée) sous charge important (à courant important). Ainsi, la plupart des piles/accus n'apprécierons pas de se faire décharger en une heure — cela peut même se révéler dangereux! Sélectionner une pile/accu suffisamment grosse pour prendre au moins une série d'heures avant d'être à plat. C'est à la fois plus su et meilleur pour la longévité de l'accu/pile.

Puis-je utiliser plusieurs alimentations?

Question: I need to power LOTS of NeoPixels and don’t have a power supply that large. Can I use several smaller ones?

Maybe. There are benefits to using a single supply, and large power supplies are discussed below. “Non-optimal” doesn’t necessarily mean “pessimal” though, and we wouldn’t discourage anyone from using what resources they have.

If you go this route, the key is to have all of the ground pins among the strips connected in common, but the +5V from each power supply should be connected only to one length of NeoPixels — those should not all be joined. Every power supply is a little different — not precisely 5 Volts — and this keeps some from back-feeding into others.

Bloc d'alimentation - les montres de puissance

MCHobby propose un bloc d'alimentation 5V continu pouvant fournir jusqu'à 10 Ampères. This is usually sufficient for a couple hundred NeoPixels or more. For really large installations, you’ll need to look elsewhere.

One possibility is to repurpose an ATX computer power supply. The nice beefy server types often provide up to 30 Amps. Some minor modifications are needed…Google around for “ATX power supply hack.”

Even larger (and scarier, and much more expensive) are laboratory power supplies with ratings into the hundreds of Amps. Sometimes this is what’s needed for architectural scale projects and large stage productions. And occasionally we get requests for help…

Please note that projects of this scale are potentially very dangerous, and the problems of power distribution are fundamentally different than hobby-scale projects. As much as we enjoy helping our customers in the forums, they are for product technical support and not full-on engineering services. If you’re developing a project of this scope, hire a professional electrician with experience in high-power, low-voltage systems such as photovoltaics or large RVs and boats. This is no charade.

Distribuer l'alimentation

The longer a wire is, the more resistance it has. The more resistance, the more voltage drops along its length. If voltage drops too far, the color of NeoPixels can be affected.

Consider a full 4 meter reel of NeoPixels. With 5V applied at one end of the strip, for those pixels closest to this end, power traverses only a few inches of copper. But at the far end of the strip, power traverses 8 meters of copper — 4 meters out on the +5V line, 4 meters back on the ground line. Those furthest pixels will be tinted brown due to the voltage drop (blue and green LEDs require higher voltage than red).

Crédit: AdaFruit Industries www.adafruit.com

Un truc de Pro: NeoPixels don’t care what end they receive power from. Though data moves in only one direction, electricity can go either way. You can connect power at the head, the tail, in the middle, or ideally distribute it to several points. Try to aim for about 1 meter lengths for the best color consistency. With larger NeoPixel setups, think of power distribution as branches of a tree rather than one continuous line.

Crédit: AdaFruit Industries www.adafruit.com

Distribution sur un projet Fringuable

Resistance is just as much a concern on tiny projects too!

For wearable electronics we like conductive thread…it’s flexible and withstands hand washing. Downside is that it doesn’t carry much current. Here several strands of conductive thread have been grouped to provide better capacity for the + and – conductors down a pair of suspenders.

Crédit: AdaFruit Industries www.adafruit.com

Piloter des NéoPixels 5V avec un microcontroleur 3.3v

Increasingly, microcontrollers are running at 3.3 Volts instead of 5 Volts.That’s great news for efficiency, but can present a communication problem with 5V NeoPixels. The 3.3V signal from the microcontroller may not be “loud” enough to register with the higher-voltage device. The manufacturer recommends a minimum signal voltage of 70% of the NeoPixel voltage.

There are two ways this can be addressed:

• Lower the voltage to the NeoPixels so it’s closer (or equal) to that of the microcontroller. This is why we recommend LiPo batteries for FLORA projects: 3.7V is enough to run a short length of pixels, and the microcontroller is comfortable at that voltage as well.
• Use a logic level shifter to step up the signal from the microcontroller to the first pixel.

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Source: NeoPixel UserGuide créé par Phillip Burgess pour AdaFruit Industries. Crédit AdaFruit Industries

Traduit par Meurisse D. pour MCHobby.be

Traduit avec l'autorisation d'AdaFruit Industries - Translated with the permission from Adafruit Industries - www.adafruit.com

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