De quelle puissance puis-je disposer si j'exploite l'alimentation "client" disponible entre les bornes I1 et A du fameux compteur Linky ?

Concernant cette question, mes recherches sur Internet n'ont pas donné grand-chose sur le sujet, sauf d'autres questions :

• Quelle intensité puis-je espérer obtenir en sortie ?

• Quelle puissance ?

• Schottky ou pas Schottky ?

• Elévateur de tension linéaire ou pas ?

• Comment fait-on ? Qui l’a fait ?

• …

Et j'ai parfois aussi pu lire des réponses du genre :

• Lol !

• Fais moi signe quand ça marchera !

• Du buck, rien que du buck !... ?

• Mets des Schottky c'est mieux.

• ....

qui m'ont laissé sur ma faim.

Sans prétendre être exhaustif en la matière, il m’a donc semblé intéressant de partager quelques résultats de mesure afin de guider celles et ceux d’entre vous qui souhaiteraient s’appuyer sur l'alimentation du compteur Linky afin de faire fonctionner leur montage.

Schéma de principe

Pour les mesures du signal en sortie du compteur Linky les bornes F1 et F2 n’étaient pas connectées. La valeur du courant efficace est déduite de la relation : Ie = Ve/R et la puissance dans la charge par Ve²/R.

Pour les mesures avec redressement et filtrage les bornes G1 et G2 n’étaient pas connectées. Les valeurs de Ve et Vg étaient mesurées. La valeur du courant dans la charge est déduite de la relation : Ig = Vg/R et la puissance dans la charge par Vg²/R.

Pour les mesures avec régulation les valeurs de Ve et Vg et Vr étaient mesurées. La valeur du courant dans la charge est déduite de la relation : Ir = Vr/R et la puissance dans la charge par Vr²/R.

Matériel et composants

Selon les montages, les mesures ont été réalisées :

• Sans redresseur, directement à la sortie du compteur Linky.

• Derrière un redresseur Graetz, puis un doubleur de Latour (Delon) et enfin un doubleur de Schenkel (Greinacher).

• Derrière un régulateur de tension linéaire de 3.3 Volt.

Les composants suivants ont été utilisés :

• Un compteur Linky de marque ITRON modèle T10716

• Pour la partie redressement, des diodes PN (1N4007) et des diodes Schottky (PanJit Schottky SB160L DO-41 60 V Simple).

• Pour la partie filtrage et élévation, des condensateurs 10 uF tantale (TAP106M035SCS),

• Pour la partie régulation, un condensateur 4.7 uF (TAP475M035SCS) en sortie.

• Des résistances ¼ watt qui ont été individuellement mesurées.

• Deux régulateurs linéaires 3.3 Volts différents dénotés ci-après :

  • Reg : STMicroelectronics L78L33ACZ TO-92-3 Positif Fixe 100 mA

  • Reg++ : STMicroelectronics LE33CZ-TR TO-92-3 Positif Fixe 100 mA

Les mesures ont été effectuées en grande partie avec un Multimètre de table numérique TRUE RMS de marque VOLTCRAFT modèle VC650BT CAT II 600 V. Il dispose une bande passante de 45 Hz – 100 kHz compatible avec le signal d’alimentation alternatif pseudo sinusoïdal de 50 kHz fourni par le Linky.

Note : Dans les courbes qui suivent l'ordonnée de gauche est graduée en V (Volt), celle de droite, quand elle existe, en mW (milli-Watt). Les abscisses sont en mA (milli-Ampère).

A la sortie du compteur Linky

La puissance alternative maximum disponible dans la charge est d'environ 210 mW sous 4.57 V et 46 mA.

La courbe de charge (en orange), limitée à la partie où le Linky délivre le maximum de puissance, indique une résistance interne de Ri = 69.4 ohm ainsi qu'une tension à vide de E0 = 7.85 V. 

Sur la base de ces éléments la puissance max théorique [ E0²/(4*Ri) ] pourrait se cacher dans les 222 mW au bémol près des systèmes de protection certainement en place pour protéger l'électronique du compteur et le client.

Diodes PN ou Schottky - en sortie d’un pont de Graetz

Le combat est sans appel !!!! 

La Victoire est décernée à la diode Schottky avec presque 169 mW sous 4.5 V et 37.57 mA.

La diode PN arrive loin derrière avec 71 mW sous 2.66 et 26.76 mA mais on peut quand même en faire quelque chose.

Notez la différence entre les résistances internes : 87 ohms en Schottky versus 173 ohms en PN. 

Pour des tensions à vide extrapolée aux alentours du maximum de puissance et assez similaires nous obtenons une puissance maximum théorique de 174 mW avec des Schottky versus 78 mW avec des diodes PN.

Tension de seuil plus faible pour la Schottky et vitesse de retournement plus importante font la différence.

Aux faibles intensités la tension redressée est beaucoup trop importante pour un signal qui serait une belle sinusoïde comme le montre la courbe ci-dessous. Le signal doit être très piquant. Mais sans oscilloscope il est difficile de le vérifier.

Graetz versus Latour versus Schenkel - Diodes Schottky - Régulateur "Reg"

Pour faire fonctionner un montage sous 3.3 volt, les doubleurs de tension sont inutiles. La puissance obtenue en sortie de régulateur (modèle Reg) avoisine les 65 mW alors que le montage avec pont de Graetz caracole en tête avec ses 107 mW et 33 mA !!!!

Pour une tension de référence de 5 volt, le montage Graetz reste encore plus favorable. Voir le détail dans le fichier Excel joint.

Si la tension de fonctionnement que vous visez est supérieure à  l'optimal en terme de puissance semble se situer selon la théorie entre 7.5 et 8 volts en fonctions des caractéristiques du régulateur mis en oeuvre. La puissance théorique maximum que vous devriez obtenir devrait avoisiner les 160 mW.

Reg et Reg+ - Pont de Graetz - Diodes Schottky

Deux caractéristiques des régulateurs assez intuitives à deviner semblent être déterminantes dans le rendement total de votre alimentation :

• la puissance consommée par le circuit de régulation pour fonctionner et dont le courant (Ip) est évacué via la patte du milieu des régulateurs (Reg et Reg++) directement vers la masse,

• la tension dite de "DropOut" qui est la différence de tension minimale qui doit exister entre la tension d'entrée et la tension de référence (3.3 volts dans notre cas) pour que le régulateur fonctionne de manière nominale. Plus vous amenez le circuit à travailler près de sa tension de "DropOut" et plus vous minimisez les pertes. Plus cette tension est faible et encore mieux sera le rendement global.

L'alimentation en amont du régulateur ayant une résistance interne non négligeable, plus vous souhaitez soutirer une puissance élevée en sortie, plus vous augmentez le courant de sortie et plus la tension d'entrée baisse jusqu'à ne plus respecter la valeur minimale de "DropOut". L'idéal serait d'avoir un "DropOut" de 0 Volt mais cela n'est pas possible.

Au passage, vous noterez que seulement une partie de la puissance à l'entrée de votre régulateur se retrouve dans votre charge de sortie. La différence est dissipé en puissance de fonctionnement (en gros Pfonc = Ip * Ve) et surtout dans l'étage de sortie (Ve-Vs) * Vref/R = Vdropout * Vref/R et si Vdropout tend vers 0 alors vous avez le circuit parfait !

• Reg affiche un DropOut de 1,5 Volt environ.

• Reg++ affiche un DropOut de 0.4 Volt. environ.

Le courant Ip n'a pas été mesuré sur Reg++ mais doit vraisemblablement tourner autour de 2 mA lorsque le maximum de la puissance est fourni à la charge. Pour Reg, il semble être à peu près constant et avoisiner les 2 mA. Selon les modèles de régulateur, ce courant peut varier selon la charge.

Le résultat est sans appel: Reg++ vainqueur !!!! :-)

• Reg : 108 mW - 33 mA

• Reg++ : 140 mW - 42 mA

Tableau de synthèse

Les données brutes

Vous trouverez ci-dessous les données brutes, au format Microsoft Excel.

Conclusion

On peut effectivement tirer avantageusement partie de l'alimentation mise à disposition des clients entre les bornes I1 et A du compteur Linky pour en faire des usages intéressants ! :-)

Le couple {pont de Graetz, diodes Schottky} sort grand vainqueur de ce test, si vous visez une tension régulée assez basse (moins de 5 volts).

Si la tension régulée à obtenir se situe entre 7,5 et 8 volts les montages à base de doubleurs peuvent certainement conduire à des résultats plus intéressants mais, je n'ai pas (encore ?) fait les tests. 

Le choix du régulateur est important dans le cas d'un fonctionnement avec un Linky car la puissance max disponible est faible. Mais cette remarque reste vraie que vous ayez un Linky en amont ou pas.

En fonction du compteur utilisé des écarts doivent certainement exister. Les 130 mW sous 6 Volts annoncés par la spécification sont dépassés de 25% dans le cas présent.

Dernière bonne nouvelle. Le banc de test était situé au chaud, à environ 20/30 mètres du compteur Linky. Pour faire la liaison entre les deux, une ligne téléphonique intérieure et désaffectée, ainsi qu'une rallonge téléphonique de 15 mètres ont été utilisés, sans compter les raccordements connus et inconnus entre les deux extrémités. La résistance de cette liaison de fortune était de 7 ohms environ.

Les résultats consignés dans cet article pourraient donc être un tout petit peu meilleurs une fois votre montage connecté au plus près du compteur Linky !!!!

Lien externe intéressant sur le sujet TICESP : http://hacks.slashdirt.org/hw/ticesp/. "Il s'agit d'une interface matérielle permettant de connecter la sortie TIC (Télé-Information Client) des compteurs électroniques Enedis Linky à un module ESP-01, et de transmettre ainsi en temps réel par WiFi toutes les informations fournies par le compteur. Le montage est autoalimenté par le compteur (via la sortie TIC)."