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Régulateur de tension



  1. #1
    Bonnes perspectives

    Régulateur de tension


    ------

    Bonsoir, je désirerais savoir pourquoi l'usage d'une source de courant est importante pour avoir une tension fixe. Sur le montage ci-dessous (voir pièces jointes) si l'impédance du circuit diminue du côté droit, le courant n'augmentera que là ou l'impédance diminue.

    En quoi le montage source de courant change-il les choses ? Merci pour vos lumières...

    -----
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  3. #2
    gienas
    Modérateur

    Re : Régulateur de tension

    Bonsoir Bonnes perspectives et tout le groupe

    Je ne comprends pas ta question et ton schéma est faux

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... Sur le montage ci-dessous (voir pièces jointes) si l'impédance du circuit diminue du côté droit, le courant n'augmentera que là ou l'impédance diminue ...
    Pourrais-tu expliquer ce que tu as voulu dire ici? Moi, je ne comprends rien.

    Ton schéma est faux. La jonction BE du transistor du bas est en court circuit.

    D'où sort ce schéma? Pourquoi la flèche tension est-elle à l'envers?

  4. #3
    Gérard

    Re : Régulateur de tension

    Bonjour,
    Le schéma n'est pas juste (déjà signalé par gienas, que je salue au passage) et quel est le rapport avec un géné de courant ?

    Si tu pouvais reposer tes questions ?

  5. #4
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Bien vu...aMateur que je suis

    Voilà..


    Non en fait dans le montage ils disent qu'on ne peut pas mettre une Zener seul à cause de la résistance interne qui varie avec le courant...Certes mais si on a un circuit série mais si on part en parrallèle et que la résistance diminue, le courant augmentera mais pas ira là ou la résistance diminue et non dans la zener. C'est là que je comprends pas et je vois pas ce que ces 2 transistors change au problème....
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  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    gienas
    Modérateur

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... ils disent qu'on ne peut pas mettre une Zener seul à cause de la résistance interne qui varie avec le courant ...
    Qui sont "ils"?

    La résistance dynamique varie, certes, mais pas tant que cela

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... Certes mais si on a un circuit série mais si on part en parrallèle et que la résistance diminue, le courant augmentera mais pas ira là ou la résistance diminue et non dans la zener ...
    En français, cela donne quoi? Je n'arrive toujours pas à décoder.

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... C'est là que je comprends pas et je vois pas ce que ces 2 transistors change au problème ...
    Dès qu'il passe un tant soit peu de courant dans la Zener, cela a tendance à le faire baisser, puisque ce courant tend à transformer le transistor du bas en un court circuit. La Zener devient une Jumbo Zener.

  8. #6
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Jumbo Zener ?

    Ils c'est un recueil d'électronique de HACHETTE Technique

    Je voulais dire que le courant ne peut pas augmenter dans la zener si on part en parrallèle de celle-ci, car même si la résistance en // diminue, le courant augmentera mais ira dans la résistance qui diminue est pas dans la zener....

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  10. #7
    bertrandbd

    Re : Régulateur de tension

    Bonsoir

    Ta tension de sortie Uz est imposée par la tension de la zener mais aussi par la tension Base emetteur du 2e transistor T2 (en bas du schéma) Cette tension BE impose sa tension aux bornes de Rz et donc le courant qui la traverse (Vbe/Rz)? Ce principe constitue une régulation . Si le courant qui traverse la zener diminue à cause de la charge qui pompe plus de courant alors Vbe tend à diminuer et provoque la baisse de ib Le courant colecteur de T2 diminue donc ce qui a pour effet d'augmenter le courant de base de T1 (le transistor le plus haut du schéma). Le courant collecteur de T1 augmente et fournit l'appel de courant de la charge. A l'inverse si le courant de la charge diminue alors le courant zener augmente et de fait le courant ib de T2. le courant collecteur de T2 augmente ce qui a pour effet de diminuer ib de T1 et donc IC de T1. Ton montage est donc régulée et la tension Uz est stable même su le courant de la charge évolue dans la limite de IC max des transistors

    A+
    Dernière modification par bertrandbd ; 06/12/2008 à 22h40.

  11. #8
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par bertrandbd Voir le message
    Bonsoir

    Si le courant qui traverse la zener diminue à cause de la charge qui pompe plus de courant alors Vbe tend à diminuer...

    A+
    Pourquoi ? La résistance ne change pas dans la maille zener alors pourquoi le courant diminue ? Si la résistance diminue en parrallèle de la maille zener, le courant augmentera là où ca diminuera mais je vois pas pk ça affecterait le courant ailleurs. Je comprends pas ca...C'est comme si on a un montage avec des résistances en //, le courant augmentera ou diminuera uniquement la ou la résistance change...

  12. #9
    gienas
    Modérateur

    Re : Régulateur de tension

    Bonsoir Bonnes perspectives et tout le groupe

    Pour raisonner, il faut nommer les objets.

    Je nomme R1 la résistance du haut, Q1 le transistor du haut, Q2 celui du bas, R2 la résistance du bas (à la limite inutile pour le raisonnement), Z la diode Zener, et R la résistance de charge.

    Je néglige l'effet de R2.


    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... La résistance ne change pas dans la maille zener alors pourquoi le courant diminue ? Si la résistance diminue en parrallèle de la maille zener, le courant augmentera là où ca diminuera mais je vois pas pk ça affecterait le courant ailleurs. Je comprends pas ca...C'est comme si on a un montage avec des résistances en //, le courant augmentera ou diminuera uniquement la ou la résistance change ...
    Pas trop claires, tes questions


    Supposons R = infini -> vide.

    R2 ouvre Q1, qui ne débite que dans Z et base de Q2. Q2 a un beta de 100 par exemple. Le moindre courant traversant Z est capable de saturer Q2, donc, de bloquer Z. Il s'établit un équilibre tel, que Z est parcourue par une courant très faible, avec Uz très proche du coude, et Us=Uz+Vbe

    Quand R commence à charger le Us, celui-ci va chuter mais cette chute va diminuer très rapidement le courant Iz, qui va tendre à bloquer Q2, redonnant du punch (du courant) à la base de Q1, qui remonte le Us.

    Us va donc décroître, mais très peu, du fait du beta apporté par Q2. On assiste à un système asservi, l'amplificateur d'erreur étant le Q2.

  13. #10
    bertrandbd

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    Pourquoi ? La résistance ne change pas dans la maille zener alors pourquoi le courant diminue ? Si la résistance diminue en parrallèle de la maille zener, le courant augmentera là où ca diminuera mais je vois pas pk ça affecterait le courant ailleurs. Je comprends pas ca...C'est comme si on a un montage avec des résistances en //, le courant augmentera ou diminuera uniquement la ou la résistance change...
    Bonsoir

    J'essayais d'expliquer le fonctionnement du montage en fonction du courant consommé par une charge alimentée par Uz. Suivant le courant consommé par la charge j'essayais d'expliquer la stabilité de la tension Uz

    A+

  14. #11
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    Le moindre courant traversant Z est capable de saturer Q2, donc, de bloquer Z. .
    De bloquer Q1 en saturant Q2 donc pplus de courant ?
    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    Il s'établit un équilibre tel, que Z est parcourue par une courant très faible, avec Uz très proche du coude, et Us=Uz+Vbe.
    Donc en fait l'équilibre c'est 50% de courant sur chaque base de Q1 et Q2 ?

    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    Quand R commence à charger le Us, celui-ci va chuter
    Tu veux dire que Us diminue car R diminue ? Mais je comprend pas pourquoi Us diminue puisque quand R diminue le courant augmente aussitôt pour conserver Us à la même tension.
    Dernière modification par gienas ; 07/12/2008 à 20h49. Motif: Réparé une quote manquante

  15. #12
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Vous voulez-dire qu'avant que le courant ne se manifeste la tension au borne de Ur va baisser suivant la loi d'Ohm U = R * I avec R diminuant et I disons très faible ? Et si Ur baisse Uz baissera aussi puisque Ube ne changera pas. Donc le courant diminuera dans Uz suite à la chute de tension, ce qui aura pour effet direct de bloquer ou disons diminuer le courant de Q2 donc augmenter le courant en Q1 et ainsi diminuer "l'étranglement" ?

    Mais moi je pensais que Us ne baissait jamais car le courant venait immédiatement pour compenser la diminution de R.

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  17. #13
    gienas
    Modérateur

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... la tension au borne de Ur va baisser ...
    Ur n'est pas défini, je ne sais pas qui c'est

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    De bloquer Q1 en saturant Q2 donc plus de courant ? ...
    Bien sûr, c'est une limite jamais atteinte, puisque le propre d'un asservissement, c'est de se caler là où il faut, pour maintenir l'équilibre. Ce n'est qu'une "tendance".

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... Donc en fait l'équilibre c'est 50% de courant sur chaque base de Q1 et Q2 ? ...
    Je n'ai jamais écrit cela. Le courant base de Q2 s'établit à la valeur qu'il faut pour qu'il se maintienne.

    1- s'il était plus fort, il diminuerait.

    2- s'il était moins fort, il augmenterait.

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... Tu veux dire que Us diminue car R diminue ? ...
    Parfaitement. C'est une tendance naturelle. Comme on demande plus de courant, comme la source présente forcément une résistance interne, la tension de sortie chute. Mais la chute est d'autant plus faible que le gain du transistor Q2 est grand. En fait, c'est le produit des deux beta qui est pris en compte.

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... Mais je comprend pas pourquoi Us diminue puisque quand R diminue le courant augmente aussitôt pour conserver Us à la même tension ...
    C'est impossible de conserver la même valeur. Il faut une erreur, pour qu'elle puisse être compensée. C'est le principe des asservissements. On cherche à minimiser cette erreur, par le jeu du gain, mais on ne l'annule jamais complètement. On s'en approche seulement.

    Il est bien possible que ton malentendu vienne de là. Il ne s'agit pas d'un miracle, mais d'un bouclage, qui tend à maintenir une valeur pratiquement constante, sans y parvenir vraiment.

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... Vous voulez-dire qu'avant que le courant ne se manifeste la tension au borne de Ur va baisser suivant la loi d'Ohm U = R * I avec R diminuant et I disons très faible ? Et si Ur baisse Uz baissera aussi puisque Ube ne changera pas. Donc le courant diminuera dans Uz suite à la chute de tension, ce qui aura pour effet direct de bloquer ou disons diminuer le courant de Q2 donc augmenter le courant en Q1 et ainsi diminuer "l'étranglement" ? ...
    Je n'ai pas vraiment compris

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    ... Mais moi je pensais que Us ne baissait jamais car le courant venait immédiatement pour compenser la diminution de R.
    Je pense que tu penses mal

    Tu dois te pencher sur la notion de régulation ou d'asservissement. Attention, il ne faut pas le confondre avec la stabilisation qui est beaucoup moins performante, mais aussi, plus simple à comprendre.

  18. #14
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Moi je vais vous dire comment je comprends la chose après avoir revu le problème grâce à vos messages...


    Je pense que si l'impédance se modifie en // de Us (Us=Uz+(Ube*Ur2/Ube+Ur2), donc si R charge diminue, Us va diminuer. Si Us diminue Uz aussi puisque Ube reste stable à 0.7 V. Dans la branche Uz il yaura donc moins de courant à fournir à la base de Q2 ce qui aura pour effet d'augmenter la tension Uce de Q2. Comme Uce de Q2 est en // avec la base de Q1, le courant de base de Q1 augmentera ce qui aura pour effet de baisser la tension Uce de Q1 donc d'augmenter la tension Us et par la même occasion Uz puisque Ube reste à 0,7 V. Pendant tout ce temps la résistance R charge en // de R2 aura aussi pu avoir le courant qu'elle exigait.

    C'est à peu près ça ?

  19. #15
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Bonsoir,

    J'ai encore une 2 autres questions sur la polarisation d'un transistor avec régulateur de tension (voir mon croquis)

    La formule pour trouver la tension de la base , c a d Ub = Vcc * R2 / R1+R2

    Dans cette formule on ne prend pas en compte la chute de tension dans R3 ! Donc il faut mettre une résistance R3 toujours bien plus grande que R2 sinon la formule n'est plus valable.

    J'ai encore une question j'ai lu dans un bouquin que pour trouver approximativement la résistance base-émetteur il fallait faire : hFE * R3 mais avec ce genre de résistances ca me donne pas des chutes de tension a peu près égale a 0,6 ou 0,7 V...? Pk ?


    Merci d'avances pour vos réponses.
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  20. #16
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Oups j'ai ooublié de donner le gain de mon transistor...on va pas s'embêter ca sera 100

  21. #17
    bertrandbd

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    Bonsoir,

    J'ai encore une 2 autres questions sur la polarisation d'un transistor avec régulateur de tension (voir mon croquis)
    Ce n'est pas un montage régulateur de tension mais un montage émetteur commun avec une résistance R3 en contre réaction

    La formule pour trouver la tension de la base , c a d Ub = Vcc * R2 / R1+R2



    Dans cette formule on ne prend pas en compte la chute de tension dans R3 ! Donc il faut mettre une résistance R3 toujours bien plus grande que R2 sinon la formule n'est plus valable.
    ??? personnellement, je ne vois pas le rapport avec R3 ;éventuellement avec R4 mais comme R4 ramenée à l'entrée du montage (résistance d'entrée) est beta fois plus grande elle ne perturbe pas le courant du pont diviseur

    De plus le problème est que ton pont diviseur impose en tension aux bornes de R3 de l'ordre de 6 volts soit un courant de 6 ma en théorie. Ce courant provoquerait en chute de tension dans R3 et R4 plus importante que ta tension d'alimentation (12 volts pour un Vcc de 10 volts) Ton courant va saturer ton transistor (VCE voisin de 0v)


    J'ai encore une question j'ai lu dans un bouquin que pour trouver approximativement la résistance base-émetteur il fallait faire : hFE * R3 mais avec ce genre de résistances ca me donne pas des chutes de tension a peu près égale a 0,6 ou 0,7 V...? Pk ?
    je ne pense pas que ton bouquin parle de la résistance Rbe mais parle plutôt de la résistance d'entrée du montage qui est effectivement égale a peu près à Hfe*R3 Ta résistance RBE= 25mv/Ic




    Merci d'avances pour vos réponses.[/QUOTE]

  22. #18
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Bonjour j'ai dit quelques erreurs dsl, et merci pour votre réponse...

    Quand je parlais de R3 je voulais dire evidemment R4 et ce n'est pas un régulateur de tension mais une polarisation par diviseur mais quand à la résistance d'entrée je pensais qu'il s'agissait de Rbe (c'est pour ca que ca jouait jamais)...C'est quoi alors la résistance d'entrée ? En lisant votre réponse je crois comprendre qu'il s'agit de Rbe + R3 mais depuis la base de l'émetteur alors que R3 c'est la résistance depuis la maille collecteur c'est ça ? Donc pour trouver Rbe autrement qu'en faisant U/I, on pourrait faire (Hfe*R3)-R3

    Y a-il si mon hypothése est complétement fausse, une formule pour trouver Rbe avec Hfe ?

  23. Publicité
  24. #19
    bertrandbd

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    Bonjour j'ai dit quelques erreurs dsl, et merci pour votre réponse...

    ...C'est quoi alors la résistance d'entrée ? En lisant votre réponse je crois comprendre qu'il s'agit de Rbe + R3 mais depuis la base de l'émetteur alors que R3 c'est la résistance depuis la maille collecteur c'est ça ? Donc pour trouver Rbe autrement qu'en faisant U/I, on pourrait faire (Hfe*R3)-R3
    Bonsoir

    La résistance d'entrée du montage est la résistance entre la base du transistor et la masse dans ce montage. Elle est égale à la résistance entre base et émetteur du transistor + résistance entre l'émetteur du transistor et la masse. Seulement il faut faire attention au courant qui circule dans ces résistances. Pour Rbe le courant est Ib mais pour R3 c'est Beta Ib. C'est pourquoi la résistance d'entrée est Beta R3. Quant à la résistance Rbe elle se calcule avec la formule suivante: 25 mv/IC Cette formule correspond en fait à la résistance d'une diode en fonction du courant. A l'occasion regarde une schéma équivalent de transistor
    http://www.univ-lemans.fr/enseigneme...lec/transi.pdf

    A+

  25. #20
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Bonsoir, et merci pour votre réponse, le lien que vous m'avez transmis est très bien fait je trouve, il explique mieux le transistor bipolaire (avec ses différents modes d'utilisations) que mes cours plus sommaires sur le sujet.


    Citation Envoyé par bertrandbd Voir le message
    Bonsoir

    La résistance d'entrée est égale à la résistance entre base et émetteur du transistor + résistance entre l'émetteur du transistor et la masse.
    Dans mon exemple la seul résistance jusqu'à la masse après Rbe est R4. Donc après transformation de formule j'obtiens : Rbe = (Hfe*100)-R4. Pourtant avec la formule suivante : 25 mv/IC , je n'obtiens pas le même résultat. Les deux résultats na'pprochent pas de 0,7 V. Pk ? 0.025 V est-elle une valeur fixe ou change-elle ?

  26. #21
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    P.S.e me suis trompé pour la formule je voulais dire : (Hfe*R4)-R4

  27. #22
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Bonsoir j'ai encore une remarque : J'ai remarqué que dans un montage avec polarisation par diviseur de tension Ren (résistance d'entrée) doit être minimum 100 fois plus grande que R2 pour utilisé la formule simplifiée : Ub = Vcc*(R2/R1+R2). C'est bon a savoir car dans mon tage elle est juste 10x plus grande et ca me donne un écart de plus de 0,5 V.

  28. #23
    bertrandbd

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message

    Dans mon exemple la seul résistance jusqu'à la masse après Rbe est R4. Donc après transformation de formule j'obtiens : Rbe = (Hfe*100)-R4. ?
    Non, Hfe*100 est un gain sans unité donc le soustraire à une résistance est faux. La résistance d'entrée du montage est égale à Rbe + Hfe*R4


    Pourtant avec la formule suivante : 25 mv/IC , je n'obtiens pas le même résultat. Les deux résultats na'pprochent pas de 0,7 V. Pk ? 0.025 V est-elle une valeur fixe ou change-elle ?
    [/QUOTE]

    La tension entre base et émetteur d'un transistor est la tension d'une diode donc 0.6 volts (pour du silicium moins pour le germanium). 0.025v est une valeur fixe pour un transistor au silicium

    Bonsoir j'ai encore une remarque : J'ai remarqué que dans un montage avec polarisation par diviseur de tension Ren (résistance d'entrée) doit être minimum 100 fois plus grande que R2 pour utilisé la formule simplifiée : Ub = Vcc*(R2/R1+R2). C'est bon a savoir car dans mon tage elle est juste 10x plus grande et ca me donne un écart de plus de 0,5 V.
    En fait avec un facteur de 100 l'erreur est moins d'un %, un facteur de 10 est quand même acceptable surtout que tu prends un gain de 100 ce qui est relativement faible pour un transistor.

    Bonsoir

  29. #24
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par bertrandbd Voir le message
    Hfe*100 est un gain sans unité donc le soustraire à une résistance est faux.
    En fait je m'étais trompé je voulais dire (Hfe*R4)-R4 = Rbe

    pour arriver à cela j'ai simplement transformé et mis en équivalences les formules : R entrée= Rbe + R4 = (Hfe*R4)

    Citation Envoyé par bertrandbd Voir le message
    La résistance d'entrée du montage est égale à Rbe + Hfe*R4
    Je pensais que c'était juste: Hfe*R4 OU Rbe+R4


    Merci et meilleures salutations

  30. Publicité
  31. #25
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Encore une dernière question , si dans ma polarisation par diviseur de tension je doit avoir un courant de base nettement moins grand que celui passant par le pont résistif c'est pour éviter une chute de tension dans le pont résistif au cas ou le courant Ib changerait a cause du signal alternatif amplificationnel ?

  32. #26
    bertrandbd

    Re : Régulateur de tension

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    Encore une dernière question , si dans ma polarisation par diviseur de tension je doit avoir un courant de base nettement moins grand que celui passant par le pont résistif c'est pour éviter une chute de tension dans le pont résistif au cas ou le courant Ib changerait a cause du signal alternatif amplificationnel ?
    Bonsoir

    C'est effectivement l'idée si une petite variation courant de base provoque une chute de tension dans R1 importante alors le point de fonctionnement du transistor va évoluer ce qui risque de créer des distorsions asymétriques

    A+

  33. #27
    Bonnes perspectives

    Re : Régulateur de tension

    Ok merci beaucoup

    A +

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