Alimentation ajustable 7

Caractéristiques principales

Tension : +3 V à +10 V 
Courant : 1 A
Régulée : Oui

Le montage décrit ici montre que l'on peut réaliser une alimentation simple sans aucun régulateur de tension intégré trois pattes tels ceux de la célèbre série LM78xx ou tel le non moins célèbre LM317. Bien sûr, je ne conseillerais pas de construire ce genre de régulateur de tension pour des besoins en puissance modestes, car les "tripodes" s'en sortent très bien et sont bien plus simples à mettre en oeuvre. Mais si par contre vous disposez dans vos tiroirs d'un transistor NPN de puissance dont vous ne savez que faire, pourquoi ne pas lui donner vie en l'intégrant dans ce régulateur de tension "fait maison" ? Ce circuit est destinée à un branchement sur une batterie de voiture 12 V, et permet de délivrer une tension comprise entre +3 V et +10 V environ, sous une intensité maximale de 1A. 

Remarque : vous pouvez utiliser ce type de montage pour déterminer la résistance thermique d'un radiateur.

Schéma

Le voici.



La résistance RL est la résistance de charge qui permet à l'alimentation de débiter un courant fixe et bien précis. Par exemple 1 A sous 10 V, si RL vaut 10 ohms. La charge est représentée ici par une résistance fixe, mais en situation réelle, vous la remplacez par le montage à alimenter, un petit poste de radio par exemple.

Le fonctionnement

Le fonctionnement est fort simple : l'AOP U1 (un modèle 741 très connu et très bon marché), est utilisé pour réguler la tension de sortie à une valeur constante, ajustée par le potentiomètre RV1. Pour cela, il faut connaitre une des propriétés principales des AOP : celui de présenter une tension égale sur l'entrée inverseuse et sur l'entrée non inverseuse. Tel que câblé ici, l'AOP délivre une tension dont la valeur est telle que la propriété précédente est respectée. La tension sur l'entrée non inverseuse de l'AOP (borne 3 de U1) est stabilisée à 2,7V grâce à la diode zener D1 de 2,7V et à sa résistance de polarisation R1. La tension sur l'entrée inverseuse de l'AOP (borne 2 de U1) est une fraction de la tension de sortie, obtenue au travers du pont diviseur résistif composé de R2, R3 et RV1. Si la tension présente au curseur de RV1 (et donc aussi sur l'entrée inverseuse de l'AOP) est inférieure à 2,7V parce que la tension de sortie est trop faible, l'AOP augmente la tension continue sur sa sortie (borne 6). Le transistor Q1, qui est monté en simple suiveur de tension, présente donc une tension également plus élevée sur son émetteur, et donc la tension de sortie augmente.

 

Cette augmentation à lieu tant qu'il n'y a pas égalité de tension (à 2,7V) pour les deux entrées de l'AOP. Une fois l'égalité obtenue, la sortie de l'AOP reste stable. Si la consommation (courant de sortie) varie, la tension de sortie varie aussi un peu, car le transistor Q1 présente une chute de tension d'autant plus importante que le courant qui le traverse est grand. Heureusement, L'AOP qui voit ces variations de la tension de sortie au travers de son entrée inverseuse, rétablie aussitôt l'équilibre en augmentant ou en diminuant sa tension de sortie en borne 6. Il y a donc en permanence un auto-équilibrage, qui permet à la tension de sortie de rester stable. Si maintenant vous déplacez le curseur du potentiomètre RV1, la tension appliquée à l'entrée inverseuse de U1 varie, et la sortie de l'AOP, encore une fois, évolue dans le bon sens pour rattraper le décalage. Le potentiomètre RV1 permet donc tout simplement de spécifier la tension de sortie désirée. Avec les valeurs du schéma, il est possible de descendre un tout petit peu en dessous de 3 V, et de monter un tout petit peu au dessus de 10 V. Notez que la puissance dissipée par le transistor Q1 dépend de la tension de sortie (U) et du courant de sortie (I). Ce transistor peut très bien dissiper une puissance P plus importante pour une tension de sortie faible (P = U * I), pensez-y au moment de choisir le radiateur qui va bien...

 

 

 

 

Accuil