Dernière mise à jour :
03/01/2016
Caractéristiques principales
Tension :
xxx V (voir
texte)
Courant :
0 à 10 A
Régulée :
Oui,
en courant
Présentation
Ce régulateur permet de délivrer dans une charge, un courant constant
de valeur comprise entre 0 et 10 A, à partir d'une tension de
commande comprise entre 0 V et +10 V (1 V pour 1A, 3 V pour 3 A, etc).
Le circuit fonctionne sous une tension d'alimentation de 24 Vdc, sous
un courant au moins égal à celui demandé au maximum en sortie. La
tension de sortie (aux bornes de la charge) dépend bien sûr du courant
de sortie et de la charge elle-même (la tension aux bornes d'une charge
résistive de 1 ohm est de 5 V si le courant qui la traverse
est de 5 A).
Schéma
Ce montage est basé sur le même principe que le régulateur de courant à base d'AOP et MOSFET proposé sur la page
Générateur de courant constant.
On utilise ici un AOP de type "rail-to-rail" et un transistor MOSFET
capable de supporter un courant de 20 A sous une tension Vds max de 60
V.
Principe de fonctionnement
L'AOP U1 reçoit sur son entrée
non-inverseuse la tension de référence (de commande) alors que l'entrée
inverseuse reçoit une tension qui correspond au courant qui traverse la
résistance R5 de 1 ohm. A tout instant, l'AOP délivre en sortie la
tension qui convient pour que les deux tensions s'équilibrent (soient
égales). Pour cela, la jonction Drain-Source (D-S) du transistor MOSFET
conduit plus ou moins, en fonction de la tension appliquée sur sa Gate
(G). Si par exemple on applique une tension de commande de +3,7 V sur
l'entrée non-inverseuse de U1, la sortie de U1 va évoluer en plus ou en
moins jusqu'à ce que la tension aux bornes de R5 (et en même temps
celle qui arrive sur l'entrée inverseuse de U1) soit elle aussi de 3,7
V. Comme R5 vaut 1 ohms, le courant sera alors stabilisé à 3,7 A.
Inconvénient
Ce
montage simple présente un "petit" inconvénient quand on connecte
la charge. Au repos, il ne circule aucun courant ni dans R5 ni
dans le transistor MOSFET puisque son drain n'est relié à rien (la
résistance R7 de 10 kO ne joue qu'un rôle minime). La chute de tension
dans R5 est donc nulle, et L'AOP délivre sur sa sortie la tension
maximale qu'il peut délivrer, à savoir une tension d'environ 23,3 V
(cette tension proche de la tension d'alim peut être différente avec un
autre AOP). De fait, le MOSFET est au maximum conducteur, et à
l'instant même où on connecte la charge on observe une pointe de
courant qui correspond au maximum possible (entre 10 A et 12 A).
Cette surintensité est brève et dépend principalement de la
rapidité de réaction de l'AOP et du MOSFET, elle dure environ
6 us (0,006 ms) avec les composants indiqués sur le schéma.
Prototype
Non réalisé.
Circuit imprimé
Non réalisé.
Historique
03/01/2016
- Première mise à disposition.