Electronique - Realisations - Alimentation simple 003b

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Dernière mise à jour : 13/11/2011

Caractéristiques principales

Tension : +12 V à +24 V
Courant : 500 mA
Régulée : Oui

Présentation

Cette alimentation secteur, basée sur l'emploi d'un régulateur de tension de type LM317, est un peu plus performante que l'alimentation simple 001 en termes de bruit et de rejection de l'ondulation 50 Hz, et permet d'alimenter des montages audio analogiques peu consommateurs d'énergie (courant inférieur à 500 mA).

Bien que capable de délivrer une tension comprise entre 1,25 V et 28 V sous une intensité maximale de 500 mA, elle a été étudiée ici pour un usage en 12 V, 15 V, 18 V ou 24 V. C'est une version légèrement améliorée de l'alimentation simple 003 qui est basée sur le même principe de fonctionnement. Réalisée en double exemplaire, elle permet de se constituer une alimentation symétrique de bonne qualité ou une alimentation de tension double (48 V par exemple), par le biais d'un simple commutateur mécanique.

Schéma

Choix de la tension de sortie

La tension de sortie est déterminée par la valeur des trois résistances R1 et [R2+R2'], selon la formule suivante :
Vout (tension de sortie) = 1,25 * (1 + ([R2+R2'] / R1))
Sur le schéma précédent, les valeurs données aux composants sont valables pour une tension de sortie de +24 V. Pour une tension de sortie autre que 24 V, vous devez utiliser les valeurs données dans le tableau suivant.

Tension de sortie désirée (Vout)	Tension secondaire du transfo. TR1	R1 (1%)	R2 + R2' (1%)	R3 (0,5W - 10%)
12.0 V	12 V	220	1200 + 680	1 kO à 2,2 kO
15.0 V	15 V	220	2000 + 390	1,2 kO à 2,7 kO
18.0 V	18 V	220	2700 + 220	1,5 kO à 3,3 kO
24.0 V	24 V	220	3300 + 680	2,2 kO à 4,7 kO

Abaissement de la tension secteur

L'abaissement de la tension 230 V du secteur est assurée par un transformateur dont la tension de secondaire dépend de la tension de sortie régulée désirée. Pour une tension de sortie de 12 V, choisissez un transfo fournissant 12 V sur son secondaire. Pour une tension de sortie autre, référez-vous au tableau qui précéde. Dans tous les cas, le transfo devra être un modèle de puissance 10 VA ou plus.

Redressement

Le redressement de la tension alternative délivrée par le secondaire du transformateur est confié aux diodes D1 à D4, des diodes rapides de type BYW98. Celles-ci forment un pont appelé pont de greatz, et permettent d'obtenir un redressement de type double alternance (détails sur la page Alimentation - Bases). Rien ne vous empêche d'utiliser d'autres diodes acceptant un courant direct d'au moins 1 A (par exemple 1N4007) mais les diodes BYW98 sont ici préférées pour un usage de l'alimentation dans le domaine audio.

Filtrage principal

Le condensateur chimique (électrolytique) C2 assure le filtrage de la tension redressée, afin d'obtenir une tension qui ressemble plus à du continu qu'à de l'alternatif. Sa valeur est calculée en fonction du courant de sortie maximal désiré, et est habituellement dimensionné pour 1000 uF à 2200 uF par ampère. Ici, il s'agit d'un 2200 uF, ce qui peut sembler surdimensionné pour le courant max annoncé de 500 mA. Disons qu'on dispose d'une bonne réserve d'énergie qui ne fera pas de mal.

Régulation

Elle est confiée au régulateur de tension intégré de type LM317. Tout a été mis en oeuvre autour de ce régulateur pour un fonctionnement irréprochable.

Voyant de contrôle

Le contrôle de la présence de tension en sortie est assuré par la LED D6 mise en série avec la résistance R3 qui permet de limiter le courant qui la traverse. La valeur de cette résistance dépend de la tension de sortie, voir tableau du paragraphe "Tension de sortie". Pour de plus amples informations concernant la valeur à adopter pour une tension de sortie autre que celles prévues ici (12 V à 24 V), merci de vous reporter à la page Alimentation d'une LED. Notez que pour une tension de sortie supérieure à 18 V, la résistance R3 commence à chauffer un peu, un modèle 0,5 W est impératif. Je conseille même un modèle 1 W pour une tension de sortie de 24 V ou plus.

Même chose mais avec plus de courant ?

Vous pouvez remplacer le LM317 (1A) par un LM350 (3A) ou par un LM338 (5A). Un exemple d'utilisation d'un LM338 est donné à la page Alimentation simple 002, vous verrez que le schéma dans son ensemble est très similaire à celui décrit ici.

Brochage du régulateur

Le brochage du régulateur LM317 est donné ci-dessous. Le brochage est donné vue de devant, c'est à dire avec la semelle métallique (à plaquer contre le radiateur de refroidissement) à l'arrière.

Brochage LM317

Un exemple d'alimentation symétrique (double, positive et négative) faisant usage des LM317 et LM337, est donné à la page Alimentation symétrique 001.

Circuit imprimé

Réalisé en simple face, avec un petit espace pour le dissipateur thermique, qui en cas de très faible échauffement pourra être ignoré. L'emplacement réservé au condensateur C2 convient pour un 2200 uF / 40 V ou 2200 uF / 63 V.

La grosse surface cuivrée sera mise à profit si le régulateur de tension U1 tiédit un peu trop, sans pour autant qu'il soit nécessaire de placer un dissipateur thermique côté composants. Dans ce cas le régulateur sera placé à plat côté composant (pattes pliées à 90 degrés), avec un trou de diamètre 3 mm dans le circuit imprimé qui coincide avec le trou de la semelle métallique du régulateur. Si le régulateur chauffe trop et qu'il ne peut se contenter de cette surface de reffroidissement de fortune, il faudra alors prévoir un dissipateur thermique posé horizontalement ou verticalement sur le circuit imprimé (la vue 3D montre un exemple de dissipateur vertical, il s'agit d'un modèle ML26).

Typon aux formats PDF et Bitmap 600 dpi

Historique

13/11/2011
- Première mise à disposition.