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Electronique > Réalisations > Alimentations > Alimentation symétrique 002

Dernière mise à jour : 11/05/2009

Caractéristiques principales

Tension : +/-15 V
Courant : 1 A (500 mA si utilisation du circuit imprimé proposé)
Régulée : Oui

Présentation

Cette réalisation convient pour alimenter tout montage analogique (domaine audio ou mesure) nécessitant une alimentation symétrique, c'est à dire une alimentation double, avec une branche positive et une branche négative.



Elle fait appel à des régulateurs de tension fixes de type LM7815 et LM7915. Les tensions de sortie sont donc fixées ici à +/-15V, mais l'adoption d'autres valeurs de tension est tout à fait possible, moyennant des modifications mineures, décrites dans les lignes qui suivent.

Schéma

Le schéma représente la totalité de l'alimentation, et repose sur l'emploi de composants courants mais éprouvés.

Rôle des composants

La varistance placée en parallèle sur le primaire du transformateur n'est pas obligatoire. Elle écrête les surtensions de valeur supérieures à 250V. Si vous la mettez, placez-la impérativement dans un morceau de gaine thermo-retractable.
Les condensateurs placés en parallèle sur les diodes du pont de diodes, sont destinés à réduire les bruits HF occasionnés par les diodes lors des commutations conduction-blocage.
Les condensateurs C2 et C4 ont pour valeur 22uF s'il s'agit de chimiques aluminium, cette valeur peut descendre à 1uF s'il s'agit de tantales (ces derniers ont une résistance série équivalente  - ESR - inférieure).
Si les condensateurs de filtrage d'entrée C1 et C3 sont éloignés des régulateurs (plus de 10cm) , il conviendra d'ajouter des condensateurs directement entre la borne d'entrée de chaque régulateur et la masse. Ces condensateurs auront une valeur de 10nF à 100nF s'il s'agit de céramiques, ou de 1uF s'il s'agit de tantales.

Choix des tensions de sortie

Les tensions de sortie sont déterminées par le choix des régulateurs de tension U1 (pour la branche positive), et U2 (pour la branche négative). Si vous souhaitez d'autres tensions de sortie, il faudra d'une part prendre des régulateurs qui correspondent à la tension de sortie désirée, et d'autre part utiliser un transformateur dont les tensions de secondaire seront adaptées elles aussi à ce que vous voulez. Ainsi, pour adapter le montage ci-dessus en une alimentation 2 x 12V, il suffit de remplacer le transformateur par un modèle doté de secondaires 12V, et d'utiliser des régulateurs 7812 pour U1 et 7912 pour U2.
Remarque : 78xx pour les régulateurs positif, 79xx pour les régulateurs négatifs. Les deux derniers chiffres indiquent simplement la tension de sortie régulée (ainsi donc, le 7805 est un régulateur 5V positif, le 7918 est un régulateur 18V négatif).

Choix des régulateurs

Il est fait usage ici de régulateurs courants et bon marché, mais qui peuvent être avantageusement remplacés par des régulateurs LM317 (positif) et LM337 (négatif). Ceci pour deux raisons :
1 - Celà permet de ne tenir en stock qu'un seul type de composants, quelque soit la tension de sortie que l'on souhaite obtenir.
2 - Les LM317 et LM337 bénéficient d'une régulation meilleure que celle de leur homologues 78xx et 79xx, et de plus sont bien moins "bruyants" (et en audio, celà à une importance considérable). Exemple d'alimentation utilisant des LM317 et LM337.
Retenez que les régulateurs de type 78xx, 79xx, LM317 ou LM317, nécessite une tension d'entrée de 3 volts supérieure au moins à la tension de sortie désirée. Ainsi, pour obtenir 15V en sortie de tels régulateurs, il faut au moins 18V (15V + 3V) sur leur entrée. Sachez cependant qu'il existe des régulateurs à faible chute de tension (0,5V par exemple) appelés régulateurs LDO (Low Drop Out).

Choix des diodes

Vous pouvez utiliser des diodes classiques telles les 1N4007, ou les BY255. Mais vous pouvez aussi exiger mieux, et utiliser des diodes de redressement rapide (telles les BYW98-200, STTH1R02, MBR745 ou MBR20100CT).

Choix du transformateur

Pour le choix de la tension et de la puissance du transfo, merci de vous reporter à la page Bases Alimentations secteur.
Le transformateur peut posséder soit un enroulement unique avec point milieu, soit deux enroulements totalement séparés, que vous raccorderez au centre pour créer le point milieu. Les deux exemples ci-dessous n'ont pas de relation directe avec le schéma principal décrit ci-avant : il s'agit juste de montrer comment raccorder les secondaires selon leur type. Ne vous fiez donc pas à la valeur ou au type des composants visibles sur ces exemples.

 

Brochage des régulateurs

Notez bien que les pattes d'entrée et de masse ne sont pas identiques pour le régulateur positif LM78xx et le régulateur négatif LM79xx.

Circuit imprimé

Réalisé en simple face, avec de larges plans de cuivre qui participent à la dissipation thermique des deux régulateurs de tension.



Le transformateur, le fusible et la varistance (facultative) sont montés en dehors du circuit : porte-fusible sur le boitier même, à côté de l'arrivée secteur, et varistance soudée directement aux bornes du primaire du transformateur, qui lui-même pourra être un modèle à étrier pouvant se fixer à l'aide de deux vis.



Attention ! Le courant disponible en sortie des régulateurs n'excèdera pas 500 mA avec des radiateur tels que ceux visibles sur le dessin. Pour bénéficier des 1A, il faut positionner les régulateurs sur des radiateurs plus volumineux (voir page Radiateur - Calculs) et donc prévoir un circuit plus large. Mais vu ce qu'on peut déjà alimenter avec 500 mA... Et si vous vous contentez de quelques dizaines de mA (disons jusqu'à 100 mA), vous pouvez vous passer des radiateurs et monter les régulateurs debout. Dans ce cas, le circuit imprimé peut même être raboté sur la partie supérieure.

Très Important !

Les boitiers des régulateurs doivent être isolés entre eux. Si vous mettez des radiateurs et que ceux-ci sont fixés au circuit imprimé à l'aide de vis passées dans les trous de fixation des régulateurs, ils vont se retrouver en contact électrique via le plan de masse côté cuivre. Pour cette raison, il est impératif de placer un isolant (mica ou silicone) entre la semelle métallique du régulateur U2 (7915) et le radiateur. Pourquoi sur ce régulateur et pas sur l'autre ? Parce qu'en règle générale, un montage alimenté avec une tension symétrique demande moins de courant sur la branche négative. Le régulateur négatif est donc moins sollicité et chauffe moins. On peut donc se permettre de réduire un peu la capacité de dissipation thermique de ce régulateur (l'isolant électrique constitue un petit frein aux échanges thermiques, ce qui rend le refroidissement un petit peu moins performant).

Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi

Version simplifiée (version 002b)

Le schéma et le circuit imprimé qui suivent correspondent à une version simplifiée du montage décrit ci-avant. Il va être difficile de faire plus simple...