Dernière mise à jour :
26/08/2009
Caractéristiques principales
Tension :
+3 V à +10
V
Courant :
1 A
Régulée :
Oui
Présentation
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 cablé
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 émeteur, 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 décallage. 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...
Circuit imprimé
Non réalisé.
