Réaliser une alimentation reglable regulée ultra simple

Ca peut servir de petite alimentation de laboratoire (pour alimenter vos montages). On peut egalement l'utiliser comme alimentation fixe. Caracteristiques:
~ Sortie de 1.25V à 37V
~ Entrée de 4.5V à 40V
~ Courant max: 1.5A
Il s'agit d'une alimentation régulée, la tension de sortie est donc extrement stable, et ce quel que soit le courant que vous consomiez en sortie.

Prix de revient: ordre d'idée chez Medelor: à partir de 70F environ, transformateur compris

Schéma:

C'est le schema le plus simple qu'on puisse faire avec un regulateur de tension.

Voici quelques explications: (de gauche à droite)
~ On a tout d'abord le transforamteur. Il sert à abaisser la tension du secteur qui vaut environ 220 Volts, en une tension qui vaudra quelques dizaines de volts (voir plus loin)
~ La tension qui sort du transfo est alternative sinusoidale. En passant dans le pont de diodes (D1 à D4), on rend la tension uniquement positive. (voir cours sur les diodes)
~ La tension est ensuite stabilisée grace au condensateur C3, c'est à dire qu'on la rend presque constante.
~ On arrive alors au regulateur de tension (REG). Il y aura prochainement un cours sur ce composant, mais voici rapidement comment ca s'utilise:
On met une tension continue en entrée (Ve = cte, avec 4.5V < Ve < 40V). Le regulateur se debrouille alors pour que Vs soit constante, et ce quel que soit la tension Ve pourvu qu'elle soit superieur d'au moins 3V à la tension Vs.
~ La resistance R et le POTENTIOMETRE servent à ajuster la tension de sortie (1.25V < Vs < 37V)

Il reste le condensateur C2: il sert pour eviter de griller le regulateur, notemment lorsque l'alimentation est loin du regulateur. Quant à C1, il n'est pas indispensable, mais il assure une meilleur stabilité de la tension de sortie.

Matériel nécessaire:

Un fer a souder, de la soudure, du matériel pour graver les plaques, et de préférence une insoleuse et une bonne imprimante.

TRANSFORMATEUR	depend de votre utilisation (voir plus loin)
D1, D2, D3, D4 ou pont de diodes rond 1.5A	1N4001 à 1N4007 et BYV95 ou BYV96 au dessus d'1A pour le courant de sortie
C1, C2	100nF MKT
C3	1000µF et plus (voir cours sur les condos pour le calcul) Attention à la tension: elle doit au moins valoir la tension de sortie du transfo multipliée par racine de 2 (=1.414)
R	240 Ohms maxi (220 Ohm si vous ne trouvez pas)
POTENTIOMETRE	4.7kOhm (10kOhm si vous voulez que Vs puisse depasser 25V)
REG	LM317T (1.5A max) ou LM350T (3A max)
Rad	Un radiateur pour boitier TO220 (voir texte)

Description:

Voici le typon.

Les connecteurs penvent etre des borniers.
Pour le connecteur referencé "Conn1", vous pouvez ne pas le mettre, et le remplacer par une resistance ajustable (voir la photo). Dans ce cas votre alimentation sera reglée "une fois pour toute" à la tension voulue.
Si au contraire vous voulez une alimentation reglable, mettez le bornier, et un potentiometre. Pour le redressement, vous pouvez mettre des diodes, ou un pont de diodes rond 1.5A. C'est strictement equivalent, ca depend de ce que vous avez.

Réalisation:

Choix du radiateur:
~ Pour le radiateur, sa taille depend du courant que vous voulez, et egalement de la difference Ve - Vs. Plus cette difference est grande, plus le regulateur chauffe.
~ Par exemple si vous voulez une alimentation variable de 1.25V à 20V, qui puisse debiter 500mA au maximum, la tension de sortie (Vs) pour laquelle le regulateur va le plus chauffer est 1.25V.
Pour arriver à ses fins, il faudra qu'il dissipe une puissance de (Ve - Vs) / Isortie, soit ici: (25 - 1.25)/0.5, soit environ 12Watts. Le 25V est la tension Ve, en prenant un transformateur 18V, on obtient en effet une tension Ve qui vaut 18V * 1.414 soit environ 25V (toujours vrai quel que soit la tension du transfo)
~ Les radiateurs ont des caracteristiques exprimés en °/W. Par exemple un radiateur de 3°/W va voir sa temperature s'elever de 3° pour chaque watt dissipé. Donc dans notre cas, en supposant que l'air est à 25°C, et qu'on veut dissiper 12Watts, la temperature du radiateur pourra atteindre 25 + 12 * 3 = 60°C environ (approximatif). Il serait bon de ne pas trop depasser cette valeur, meme si le regulateur est censé pouvoir fonctionner jusqu'à 125°C.

Les radiateurs deviennent vite enormes. Attention, le régulateur ne peut pas dissiper indefiniment:

Pour le LM317T, la dissipation maximale est 15W environ
Pour le LM350T, la dissipation maximale est de l'ordre de 30W
Cela signfie que si dans le calcul ci dessus, vous trouvez un résultat superieur à ces valeurs, le régulateur ne pourra pas atteindre les performances escomptées.
Choix du transformateur:
~ Pour la tension du transformateur, il faudra prendre au minimum: (Vsmax + 3V) / 1.414 (racine de 2 = 1.414) Pour notre exemple, ca fait environ 18V
~ Pour la puissance du transfo, il faudra prendre au minimum Ve * Imax, soit pour notre exemple precedent 25 * 0.5 = 12.5VA (volts amperes). Pour eviter un echauffement excessif du transfo, je vous conseil de prendre un peu plus.
Vous devez telecharger le typon en cliquant tout en appuyant sur la touche MAJUSCULE: cliquez ici
Je rappelle qu'il faut telecharger le logiciel ARES Lite qui est gratuit. Il est disponible sur le site suivant: http://www.multipower-fr.com

Essais:

Mettez le montage sous tension. Si tout se passe bien, vous devriez voir apparaitre en sortie une tension extremement stable, que vous pouvez faire varier avec le potentiometre.
Le regulateur de tension est protegé contre les courts circuits, et contre les surchauffes, donc normalement vous en pouvez rien griller.
Avec un regulateur du type LM350T, Le courant de sortie pourrait atteindre 3A. Le probleme, c'est que ca chauffe encore plus, et il faudrait mettre des diodes 3A (BY255, mais elle ne passent pas sur mon circuit)