Electronique > Réalisations > Alimentations > Alimentation multiple 010c - Pro
Dernière mise à jour : 13/02/2022Caractéristiques principales
Tensions : +17,5
Vdc, -17,5 V, + 48 V
Courants : 2 A
(+/-V), 150 mA (48 V)
Régulée : Oui
Présentation
Autre alimentation étudiée sur demande, là encore pour un ensemble de 8 préamplis / traitements audio professionnels. Il s'agit cette fois d'une version "optimisée" de mon alimentation multiple 010b, troisième et dernière d'une série de trois.
| Alimentation multiple 010 | Alimentation multiple 010b | Alimentation multiple 010c |
Tout comme pour l'alimentation multiple 010b, le cahier des charges de cette alimentation multiple 010c imposait :
- une régulation linéaire (pas de régulation à découpage)
- des composants traversants uniquement (pas de CMS)
- des réglages accessibles
- un transformateur torique 2 x 18 V externe au PCB, pour les deux tensions continues symétriques de sortie (+/-V)
- un refroidissement passif, dissipateurs sur le circuit imprimé (PCB)
- une hauteur maximale de 5 cm, incluant les entretoises de 5 mm pour la fixation du PCB
- nouveau un transformateur torique 48 V sur le PCB, pour la tension de sortie +48 V (alimentation phantom P48)
- nouveau l'emploi de régulateurs intégrés uniquement positifs (plus faciles à trouver et moins chers)
- nouveau l'utilisation de dissipateurs thermiques possédant une résistance thermique moindre
Les changements que j'avais opérés pour passer de l'alimentation 010 à l'alimentation 010b portaient sur le choix des composants principaux (diodes de redressement rapides, condensateurs de filtrage et régulateurs de tension) ainsi que sur la superficie allouée à la dissipation thermique. Sur cette nouvelle carte d'alimentation 010c, j'ai suprimé l'astuce maison que j'avais mise en oeuvre dans les deux versions précédentes et qui consistait à délivrer un 48 V phantom sans apporter du 230 V sur le circuit imprimé. Ici, je suis revenu à une utilisation plus traditionnelle, à savoir un transformateur d'alimentation séparé pour le 48 V.
Schéma
Le transformateur d'alimentation principal (TR1A sur le schéma) est un modèle à deux enroulements séparés, contrairement à celui utilisé dans mes deux alimentations 010 et 010b qui était du type à point milieu (ou avec enroulements séparés interconnectés).
Schéma volontairement embrouillé
Principe général
Le montage repose sur des composants de haute qualité. Les trois tensions de sorties peuvent être ajustées grâce à des potentiomètres ajustables multi-tours, ces derniers pouvant le cas échant être remplacés par des résistances fixes pour des tensions de sortie figées.
Tous les régulateurs de tension utilisés sont de type positif, même pour le rail de sortie négatif.
Prototype
Réalisé selon implantation proposée plus loin.
Version intermédiaire avec transformateur 48 V externe
Cause transfo prévu pour montage sur PCB par reçu.
La charge prévue pour cette alimentation consommant entre 1,0 A et 1,3 A en permanence sur chacun des deux rails +/-18 V, j'ai poussé les tests de longue durée (24 heures) avec une intensité de courant de sortie fixée à 1,3 A dans un premier temps grâce à des résistances de puissance (3 x 4R7 en série refroidies par ventilateur), puis avec un courant de sortie de 1,5 A et 1,8 A dans un second temps avec une charge électronique. Pour la section 48 V Phantom, j'ai poussé le courant de sortie à 100 mA, pour un maximum "normal" attendu de 50 mA.
La dissipation thermique bien sûr n'est pas négligeable, puisqu'il s'agit d'une alimentation linéaire à laquelle on demande de la puissance. Voici les valeurs relevées sur mon prototype pour chacun des trois rails, sans ventilation forcée sur les dissipateurs :
| Vin AC | Vin DC | Vout DC | Diff In/Out | Iout DC | P (watts) | Température | Nota | |
| Rail +18 V | 18 Vac | +23 Vdc | +18 Vdc | 5 V | 1,8 Adc 1,3 Adc | 9,0 W 6,5 W | 80°C 60°C | (1) |
| Rail -18 V | 18 Vac | -23 Vdc | -18 Vdc | 5 V | 1,8 Adc 1,3 Adc | 9,0 W 6,5 W | 80°C 60°C | |
| Rail +48 V | 48 Vac | +65 Vdc | +48 Vdc | 17 V | 0,1 Adc 0,05 Adc | 1,7 W 0,85 W | 40°C 35°C | (2) |
Nota 1 : température relevée à l'air libre sur le dissipateur thermique, pour une température ambiante de 20°C
Nota 2 : dans le pire des cas (court-circuit sur les 8 entrées microphone), le rail 48 V phantom débite 110 mA.
Remarques :
- Les dissipateurs thermiques visibles sur les photos précédentes sont plus petits que ceux qui seront utilisés à terme.
- Avant d'effectuer les tests avec une tension de 2x18 Vac et une tension de sortie de +/-18 Vdc, j'ai utilisé un transfo torique de 2x15 Vac et réglé les tensions de sortie à +/-12 Vdc.
- Le transformateur d'alimentation prévu pour la section 48 V phantom n'étant pas encore arrivé (retard livraison de 60 jours), j'en ai utilisé un autre, externe au PCB.
- Pour les tests sur le rail +48 V, j'ai en fait poussé le courant de sortie à 150 mA par curiosité, ce qui évidement est très supérieur à ce que l'alimentation doit débiter en situation normale. Dans ces conditions de "surcharge", la tension de sortie est descendue à 46,8 V à cause d'une résistance de "pré-filtrage" calculée pour un courant de sortie max de 80 mA et dont je n'ai pas diminuée la valeur. Tout est donc OK.
- Il est évident que la dissipation thermique aurait été moindre avec une régulation à découpage. Mais un cahier des charges est un cahier des charges...
Version finale avec transformateur 48 V sur PCB
Après 2 mois d'attente, voici enfin arrivé mon transformateur !
Circuits imprimés (PCB)
Circuits double face réalisés en trois variantes utilisant des dissipateurs thermiques différents.
Selon la variante utilisée, les régulateurs de tensions sont disposés soit à l'extérieur de leur dissipateur (001c et 001cc) soit à l'intérieur (001cb). Le PCB version 001cc est identique à celui de la version 001c, mais avec un dissipateur thermique unique.
Variante #1 (001c) - avec dissipateurs "X"
Dans cette variante, les régulateurs de tension sont fixés à l'extérieur de leur dissipateur.
Variante #2 (001cb) - avec dissipateurs "Y"
Dans cette variante, les régulateurs de tension sont fixés à l'intérieur de leur dissipateur.
Pro - Dessins PCB non disponible en libre service
Historique
13/02/2022
- Prototype 001c : ajout photo avec transfo 48 V sur PCB - version définitive validée.
09/01/2022
- Prototype 001c validé avec transfo 48 V externe, ajout photos et rapport de mesures.
12/12/2021
- Première mise à disposition.