C'est une alimentation régulée avec une tension de sortie réglable de 0 à 12,5 V et un courant de court-circuit limité à 120 mA.Un deuxième module est prévu pour alimenter un voltmètre de tableau.
La tension de sortie est ajustable à partir de 0V. Pour atteindre cette valeur, on est obligé de créer une tension négative.
C'est le circuit U2 qui en a la charge.
C'est un LM317 avec un boitier TO92.
La tension de référence du circuit intégré L200 qui produit la tension de sortie de l'alimentation principale est de 2,77V. Il faut que le circuit U2 puisse fournir une tension de -2,77V.
La tension de référence du LM317 est de 1,25V typique qui se retrouve aux bornes de R9. En négligeant le courant de polarisation de U2, sa tension de sortie sera donc de
VO = 1,25 x [ 1 + ( R8 + R7 ) / R9 ]
La résistance R7 voit sa grandeur varier de 0 à 100 ohms.
En réalisant le calcul numérique, la tension VO évoluera de
-2,5V à -2,92V.
La régulation en tension :
Le L200 est chargé de produire la tension de sortie de l'alimentation. Sa tension de référence située entre la broche 4 et GND3 à pour valeur typique 2,77V. Le point GND3 étant porté à un potentiel de -2,77V la tension de sortie minimale de l'alimentation de laboratoire peut donc atteindre le potentiel de la masse (0V).
Si on désire une tension maximale de 12,5V en sortie, l'intensité du courant dans le potentiomètre de 10k sera de 12,5 / 10 000 = 1,25 mA. En négligeant le courant de polarisation du L200, la résistance présente entre la broche 4 et GND3 sera de 2,77V / 1,25mA = 2,22 k
Cette résistance est constituée de R3 et R4 câblées en série.
Si on désire une tension maximale de sortie différente, il suffit de calculer à nouveau la résistance équivalente R3 + R4.
A remarquer que le transformateur est un 2 x 9V - 5VA. Il est surdimensionné pour cette application. Il se comporte comme un générateur de Thévenin et sa tension de sortie est supérieure dans ce cas à sa valeur nominale. C'est pourquoi la tension différentielle aux bornes du L200 permet d'obtenir une tension de sortie de 12,5V.
La limitation en courant :
La limitation en courant opère lorsque la ddp entre les broches 2 et 5 du L200 atteint 0,45V. Les deux résistances R1 et R2 sont en parallèles et la résistance équivatente est de 7,5 / 2 = 3,75 ohms. Le courant de court-circuit est donc limité à 0,45 / 3,75 = 120 mA. Chaque résistance dissipe 54mW.
Analyse du schéma :
La référence négative :
La tension de sortie est ajustable à partir de 0V. Pour atteindre cette valeur, on est obligé de créer une tension négative.
C'est le circuit U2 qui en a la charge.
C'est un LM317 avec un boitier TO92.
La tension de référence du circuit intégré L200 qui produit la tension de sortie de l'alimentation principale est de 2,77V. Il faut que le circuit U2 puisse fournir une tension de -2,77V.
La tension de référence du LM317 est de 1,25V typique qui se retrouve aux bornes de R9. En négligeant le courant de polarisation de U2, sa tension de sortie sera donc de
VO = 1,25 x [ 1 + ( R8 + R7 ) / R9 ]
La résistance R7 voit sa grandeur varier de 0 à 100 ohms.
En réalisant le calcul numérique, la tension VO évoluera de
-2,5V à -2,92V.
La régulation en tension :
Le L200 est chargé de produire la tension de sortie de l'alimentation. Sa tension de référence située entre la broche 4 et GND3 à pour valeur typique 2,77V. Le point GND3 étant porté à un potentiel de -2,77V la tension de sortie minimale de l'alimentation de laboratoire peut donc atteindre le potentiel de la masse (0V).
Si on désire une tension maximale de 12,5V en sortie, l'intensité du courant dans le potentiomètre de 10k sera de 12,5 / 10 000 = 1,25 mA. En négligeant le courant de polarisation du L200, la résistance présente entre la broche 4 et GND3 sera de 2,77V / 1,25mA = 2,22 k
Cette résistance est constituée de R3 et R4 câblées en série.
Si on désire une tension maximale de sortie différente, il suffit de calculer à nouveau la résistance équivalente R3 + R4.
A remarquer que le transformateur est un 2 x 9V - 5VA. Il est surdimensionné pour cette application. Il se comporte comme un générateur de Thévenin et sa tension de sortie est supérieure dans ce cas à sa valeur nominale. C'est pourquoi la tension différentielle aux bornes du L200 permet d'obtenir une tension de sortie de 12,5V.
La limitation en courant :
La limitation en courant opère lorsque la ddp entre les broches 2 et 5 du L200 atteint 0,45V. Les deux résistances R1 et R2 sont en parallèles et la résistance équivatente est de 7,5 / 2 = 3,75 ohms. Le courant de court-circuit est donc limité à 0,45 / 3,75 = 120 mA. Chaque résistance dissipe 54mW.
schéma structurel
typon
schéma d'implantation des composants
Composants :
Résistance Condensateur Circuit Intégré Diode Transformateur Picot | R1, R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8, R9 C1 C2, C7, C8 C3, C4, C9 C5, C6 U1 U2, U3 D1 D2, D3 D4, D5 TR1 TR2 X0, X3, X4, XP1, XP2, X5, X6 | 7,5 / 250 mW 2,2 k 220 Ajustable multitours verticale 240 1,5 k 100 Ajustable mutitours verticale 330 10 µF / 25 V 22 µF / 25V 100 µF / 25V 100 nF LM200CV vertical + radiateur + écrou + vis LM317 en TO92 Pont 1A 1N4004 1N4148 2 x 9V - 5VA 9V - 1,5VA | |||
Fabrication :
Le montage est sous basse tension 230V. Le boîtier métallique de l'alimentation doit donc avoir toutes ses parties reliées à la terre. La fiche 230V est obligatoirement une trois broches avec prise de terre. Le cordon sera un 3 x 2,5 mm². La fixation du circuit imprimé sera réalisée avec quatre entretoises plastiques taraudées M3..
La deuxième alimentation est prévue pour un voltmètre de tableau à cristaux liquides, dont la masse d'alimentation doit être isolée de la masse du montage. Si elle n'est pas utilisée dans ce sens, en recalculant les valeurs des deux résistances R5 et R6, elle peut produire une tension de 5V sous 100mA par exemple.
L'utilisation de cette alimentation couvre une majeure partie des applications. La tension maximale du L200 étant de 40V, en changeant le transformateur et en modifiant les valeurs des composants R4 et R3 et les tensions des condensateurs, on peut obtenir une tension de sortie variant de 0 à 30V.
Réglage :
Il se fait en deux étapes. Le potentiomètre de 10k est amené en butée gauche ( valeur minimale ), ajuster R7 afin d'obtenir une tension de sortie nulle. Le potentiomètre est amené en butée droite ( valeur maximale ), ajuster R4 afin d'obtenir une tension de sortie de 12,5V.
Tous les composants sont surdimensionnés. L'alimentation peut donc supporter un court-circuit permanent.
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