Les régulateurs de tension

Introduction

Avant de commencer à apprendre le fonctionnement d'un régulateur de tension, nous allons déjà nous pencher sur des questions primordiales.

Qu'est-ce qu'un régulateur ?
Un régulateur est un petit composant à 3 bornes permettant de réguler la tension dans un circuit électrique. Nous pouvons prendre par exemple un 7805 :

Ce qui change le plus souvent dans un régulateur de tension ce n'est assez souvent que le nom. Vos régulateur resembleront donc souvent à celui-ci.

A quoi sert-il ?  
Les régulateurs sont de très grande utilité dans les circuits électriques lorsque vous avez besoin d'une tension stable. En effet un régulateur permet de rentre la tension de sortie très fixe, ce qui est préférable pour des composants comme les microcontrôleurs.
Par exemple pour un régulateur +5V, vous aurez au maximum une chute à +4.97V pour des courants élevés. Ce qui est beaucoup plus précis que des piles ou un adaptateurs secteurs 230V~ -> 5V-.

Comment en avoir ? C'est cher ?  
Les régulateurs de tension sont très fréquents sur le net ou dans les magasins, il est très facile de s'en procurer. De plus ce n'est vraiment pas un composant cher. Vous pouvez par exemple trouver le 7805 à 0.70€ sur conrad.

Sommaire

Maintenant que nous savons à quoi ressemble un régulateur nous allons nous intéresser au gros du sujet : les régulateurs fixes.

Déchiffrons le nom
Nous allons commencer par apprendre à déchiffrer le nom d'un régulateur pour que vous puissiez par la suite choisir le régulateur adapté à votre circuit.
- x8xx : Le 8 signifit ici que le régulateur est positifs.
- x9xx : Le 9 signifie ici que le régulateur est négatifs.
- xx05 : Ces deux chiffres permettent de savoir la tension de sortie. Elle sera ici de +/-5V.
- xxLxx : Vous pouvez aussi trouver des régulateurs avec un L au centre. Celui-ci informe que le régulateur est de faible consommation.
Grâce à ça, nous pouvons savoir qu'un 7805 aura en tension de sortie +5V alors qu'un 7912 sortira -12V.

Quelles différences y a-t-il entre un xxxx et un xxLxx ?
Déjà visuellement, ils ne se ressemblent pas :

Ensuite un 7805 sera capable de sortir un courant jusqu'à 1A alors que le 78L05 ne pourra sortir que 100mA. Il faudra donc les utiliser en fonction du besoin.

Schéma de réalisation
Voilà afin d'utiliser le régulateur, je vais vous montrer un schéma pour obtenir +5V en sortie.


Quelques remarques
Pour finir sur le sujet je vais vous parler de petits trucs auxquels il faut penser quand on utilise des régulateurs.
Premièrement la tension d'entrée doit être dans un certain encadrement. La tension minimum est d'environ Vout +2/3V dû à la chute de tension.
Par exemple pour le 7805, Vin doit être compris entre 7V et 25V. Pour le 7824, Vin doit être compris entre 27V et 38V.
Deuxièmement sachez que les régulateurs suivent cette règle :
Vout -1mV/°C.
Vous risquerez de voir les performances de votre régulateur baisser, voire même de se détériorer, à cause de la chaleur.
Pour plus d'informations au sujet de la production de chaleur,lire le tuto suivant : Loi d'ohm thermique et les dissipateursLoi d'ohm thermique et les dissipateurs
Dernièrement, pensez bien à regarder la position des broches (in/out/com) que ce soit pour les régulateurs fixes(positif, négatifs) ou variables, avant chaque utilisation.

Régulateur variable

Mon but n'était pas de vous parlez des régulateurs variables ici, mais seulement des fixes. Mais je vais quand même en parler rapidement, afin de rendre ce tuto un peu plus complet.

Dans cette partie, nous utiliserons le régulateur LM317T :



Il fonctionne grâce à ce schéma électrique :



Avec la formule qui va avec :



A savoir sur le schéma :


- C1 et C2 ne sont qu'optionnels mais conseillés

- Vous pouvez modifier R1, mais 240 ohm est la valeur conseillée.

- En mettant un potentiomètre de 0 à 5k, on obtient une sortie de 1.25V à 24V.

- Le régulateur peut être utilisé comme fixe, comme un régulateur de précision (un régulateur 7806.25 n'existe pas pour Vout = +6.25V). Il vous suffit de remplacer Vout par la valeur voulu afin de trouver R2 et y mettre une simple résistance.