Electronique > Réalisations > Alimentations > Alimentation simple 011
Dernière mise à jour : 05/04/2010Caractéristiques principales
Tension : -15 VCourant : 3 A
Régulée : Oui
Présentation
Cette alimentation secteur permet de délivrer une tension négative de -15 V sous un courant maximal de 3 A. Cette alimentation est un peu plus compliquée que l'alimentation simple 010, mais vous aurez moins de mal à trouver les composants.Schéma
Le schéma qui suit est presque complet, il n'y manque que le transformateur abaisseur de tension.
Remarque générale
Attention à la polarité des divers composants qui ont un sens de branchement, tels que pont de diodes, diodes simple et condensateurs. On a plutôt l'habitude de voir des alims simples positives, et ici tout est inversé. N'oubliez pas que là, c'est le pôle le plus positif qui est à la masse.Abaissement de la tension secteur
L'abaissement de la tension 230 V du secteur est confié au transformateur TR1 que l'on ne voit pas sur le schéma, et dont le secondaire est raccordé aux deux points AC1 et AC2. Côté primaire du transformateur, vous pourrez si vous le désirez, mettre un fusible en série avec le secteur, de calibre 0,63 A retardé. Vous pouvez aussi mettre en parallèle sur le primaire du transfo, une varistance de type 275 Vac / 40 A pour le protéger contre les surtensions parfois véhiculées sur le secteur. La tension de sortie du transformateur devrait idéalement être de 16 Vac ou 17 Vac (valeur efficace) afin de ne pas être gêné par la chute de tension des diodes de redressement qui font suite et conserver une marge suffisante de tension entre entrée non régulée et sortie régulée.Redressement
Le redressement de la tension alternative délivrée par le secondaire du transformateur est assuré par les quatre diodes D1 à D4. Ces diodes sont des diodes de puissance, pas question de mettre ici les traditionnelles 1N4007, les pauvres ne tiendraient pas longtemps. Vous pouvez utiliser plusieurs types de diodes, mais elles doivent supporter un courant direct de 5 A au minimum et de préférence provoquer une chute de tension la plus faible possible sous le courant maximal qui est ici de 3 A. Si les diodes que vous choisissez présentent une chute de tension importante, vous devrez sans doute adopter un transformateur de tension secondaire de 18 Vac et non de 15 Vac pour compenser les pertes. Les diodes de type BYW29-200, BYW80-200 par exemple conveniennent pour cette application. Elles présentent une chute de tension assez importante sous 3 A mais c'est encore bon pour une bonne régulation. Un conseil : mesurez la tension secteur pour vous assurer qu'elle correspond bien à la tension nominale de votre transformateur. Si elle est plus faible (par exemple de 220 V au lieu de 230 V), alors choisissez un transfo de secondaire 18 V. Vous pouvez aussi opter pour un pont de diode moulé (composant à quatre pattes qui intègre les quatre diodes, voir photos ci-après), de type B80C5000, B250C5000 ou tout autre pont capable là aussi de supporter 5 A au minimum.
Rappelez-vous qu'au moment de la mise sous tension, les diodes sont parcourues par une pointe de courant importante, liée au fait que les condensateurs de filtrage principaux sont à ce moment déchargés et constituent pendant un bref instant, un magnifique court-circuit.
Filtrage principal
Les condensateurs chimiques (électrolytique) C1, C2 et C3 assurent le filtrage de la tension redressée.
Leur valeur est calculée en fonction du courant de sortie maximal désiré, on utilise habituellement une valeur de 1000 uF à 2200 uF par tranche de 1 A. Ici on utilise trois condensateurs de filtrage de 2200 uF en parallèle, ce qui conduit à une valeur équivalente de 6600 uF.
Régulation
Elle est confiée à un régulateur de tension intégré de type LM723, associé à un transistor darlington de puissance de type TIP122. Ce dernier doit impérativement être monté sur un dissipateur thermique (voir page radiateur - calculs pour connaitre le type de dissipateur à adopter). Cet étage de régulation est quasiment identique à la branche négative de l'alimentation symétrique 006, la seule chose qui change est la valeur de la résistance R5 collée entre base et collecteur de Q1, valeur qui a été réduite dans un rapport de 10. Sans cette modification, la tension de sortie chutait trop dès que le courant consommé grimpait au-delà de 1 A. La valeur de cette résistance R5 se calcule avec une formule qui tient compte de la tension d'entrée (-Vin), de la tension de sortie (-Vout), de la tension base-émetteur et du gain du transistor Q1, et du courant maximal de sortie désiré :R5 = (Vin - Vout - Vbe) * (Beta Q1 / Imax)
(valeur des tensions en absolu)
Telle que le schéma est présenté ici (avec R5 = 220 ohms, qui pourrait être montée à 470 ohms), l'écart de tension en sortie est de l'ordre de 20 mV quand le courant consommé passe de 500 mA à 3,0 A. C'est plutôt convenable...