Electronique > Réalisations > Alimentations > Convertisseur de tension 002
Dernière mise à jour : 23/02/2009Caractéristiques principales
Tension d'entrée : +12 VdcTension de sortie : -10 Vdc
Puissance : 50 mW (quelques mA)
Présentation
Le montage présenté ici permet de fournir une tension de -10 V sous quelques milliampères à partir d'une tension de +12 V, permettant ainsi de disposer d'une alimentation symétrique à partir d'une alimentation simple (unique). On ne peut guère espérer un grand courant de sortie de ce genre de convertisseur, mais les quelques mA disponibles peuvent être suffisants pour un ou deux AOP. Ne songez pas utiliser ce genre de réalisation pour une table de mixage 24 voies ! Il est important de bien comprendre que ce type de montage peut être interressant pour un système alimenté sur pile ou batterie, mais qu'il ne peut ne pas être du tout conseillé pour un système alimenté via une alimentation secteur. Appelons-le "circuit de dépannage ou de dernier recours". Voir aussi page Convertisseur de tension 005, de fonctionnement similaire. Et pour plus de puissance (jusqu'à 1 A), voir page Convertisseur de tension 009.Schéma
Pour obtenir une tension continue négative à partir d'une
tension continue positive, ou pour augmenter la valeur d'une tension
continue positive (la doubler par exemple), on est obligé de
faire appel à un oscillateur qui découpe la tension
continue dont on dispose déjà. Il est en effet impossible
de changer la polarité ou d'augmenter la valeur d'une source de
tension continue avec un transformateur,
car ce dernier ne peut être utilisé qu'avec une source de
tension alternative. Il faut transformer la tension continue
disponible en une tension alternative, ce que permet
l'oscillateur
mis en oeuvre ici. Le schéma ci-après fait donc
apparaître un
oscillateur qui produit une tension alternative rectangulaire d'environ
10 à 11V d'amplitude (et non de 12 V à cause
des pertes dans les transistors de commutation Q3 et Q4), et cette
tension alternative est ensuite
appliquée à un multiplicateur de tension à diodes
et condensateurs. J'ai déjà adopté ce principe
pour une alimentation
Phantom +48 V à partir d'une tension de 12 V. 
Pourquoi un multiplicateur à diodes et non pas un transformateur ? Parce que le courant demandé en sortie est faible, de seulement quelques mA. Un transformateur serait bien lourd et encombrant pour ce type de besoin (alors qu'il est plutôt bienvenu pour un convertisseur de type 12 Vdc / 230 Vac, comme ceux présentés aux pages Convertisseur de tension 001 et Convertisseur de tension 007).
Fonctionnement
Le principe de fonctionnement est identique à celui d'un doubleur de tension, sauf que la polarité des diodes (ici D1 et D2, des modèles Schottky qui présentent une chute de tension moindre que les diodes classiques, voir remarque) et des condensateurs (ici C3 et C4) utilisés pour doubler la tension est inversée. On réalité, on peut toujours parler de doubleur de tension, puisque tout n'est toujours qu'une question de référence. Si l'on mesure la tension de sortie par rapport à la masse, on a une tension négative dont l'amplitude est légèrement inférieure, en valeur absolue, à la tension positive utilisée pour l'alimentation du montage. Si maintenant on mesure la tension de sortie par rapport au pôle positif de la tension positive utilisée pour l'alimentation du montage, on observe une tension quasiment double.Remarque : diodes D1 et D2 utilisables : 1N5817, 1N5818, 1N5819, BAT81, BAT82, BAT83, BAR28, BAT46, 1N4148 à la rigueur.
Symétrie des tensions d'alimentation
Vous pouvez avec raison vous demander si ce type de montage convient bien à un AOP travaillant avec une alimentation symétrique, alors que la tension négative est plus faible que la tension positive. Le déséquilibre n'est-il pas néfaste au bon fonctionnement d'un AOP ? Pas forcement, non. Si l'amplitude des signaux traités par l'AOP ne dépasse pas les bornes d'alimentation (auxquelles doivent être retranchées les tensions de déchet propres à l'AOP), pas de soucis particulier à se faire. A mon avis, le plus important est que la tension négative soit stable, c'est à dire que l'ondulation résiduelle (résidu du signal rectangulaire de l'oscillateur superposé à la tension continue) soit faible. Cette ondulation résiduelle dépend des facteurs suivants :- valeur des condensateurs C3 et C4
- chute de tension dans les diodes D1 et D2.
- fréquence de fonctionnement de l'oscillateur
- consommation sur la sortie négative -V
Avec les valeurs données ici, le fonctionnement peut être considéré comme correct avec un courant de sortie maximal de 5 à 10 mA, en acceptant bien entendu une chute de tension supérieure à 10 mA qu'à 1 mA.