Alimentation avec Régulateur + Transistor

[AmigaOS]

Bonjour

Il me faut une alimentation stabilisé, avec un transfo 12V ; 36VA et une régulation, pour obtenir 9V avec max3A. Mais je ne trouve pas de régulateurs 9V ; 3A
Alors en recherchant j'ai découvert un schéma avec un régulateur, un transistor, et une résistance de puissance... (Voir schémas de pièce jointe). Je n'ai pas vraiment compris son fonctionnement, mais j'ai donc deux questions :
- Peut on faire pareil avec un MOSFET à la place du transistor ?
- C'est quoi que cette résistance dissipe ? La différence Vo-Vi peut être?...
Et si quelqu'un pourrait m'expliqué comment cette régulation fonctionne ce serait pas mal aussi.^^

Merci
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[invitea3c675f3]

Ton schéma est un classique des 78XX. En gros jusqu’à 60mA le régulateur travaille seul; au delà de ce courant, comme le courant de sortie du régulateur est égal à son courant d’entrée, toute variation de tension fait conduire le transistor de puissance qui fournit alors tout le courant à la charge. Ton schéma est hors specs car la série 78XX ne supporte pas 48V en entrée (35V max); dans ton cas avec un transfo 12Vac qui te donnera 17Vdc, pas de problème, il te faut quand même prendre un 7809 si tu veux 9V en sortie plutôt que le 7812 du schéma.

Le schéma fonctionne mais on y perd des fonctions que donnait le 78XX comme la limitation interne de courant, ici, si on court-circuite la sortie, le transistor de puissance saute; on n’a plus non plus de protection contre la surchauffe à moins de mettre le 78XX en contact thermique avec le transistor de puissance.

Pour des alims linéaire de puissance moyenne (>1,5A), on préfère en général le LM723 http://www.datasheetcatalog.com/data.../2/LM723.shtml
qui exige comme ton schéma un Xtor de puissance, mais est conçu pour permettre facilement une limite de courant.

Si on remplace le bipolaire par un Fet canal P à priori ça va marcher avec un déchet de 4 à 5V plus importent que le schéma avec xtor bipolaire, raison pour laquelle sans doute ce schéma n’est jamais publié.

[invite7a49d0d5]

Salut,

et si tu mets 3 x LM7809 en // ?
pour assurer les 9V/3A/27W malgré la dissipation nécessaire?

vede
;O]
_________________
...

[invitee05a3fcc]

et si tu mets 3 x LM7809 en // ?

Ca, c'est du n'importe quoi ! comment se partage les courants ? A 2A, il y a un brulant, un tiède et un froid.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,
ou alors avec résistances d'équilibrage et si possible matched 7809.
La régulation est alors dépendante de la charge.

[inviteede7e2b6]

la classique alim à 723 reste la meilleure soluce, et pas la plus chère.

[Tropique]

Un régulateur discret est aussi simple et performant, et a l'avantage d'être Low Drop Out.
Voici un exemple (beaucoup de variantes sont possibles):
D1 est une LED qui va servir de référence; la couleur va influer sur la tension. Ici, pour 9V en sortie, elle a 2V nominal à un peu plus de 5mA. La tension peut aussi être ajustée par le rapport R1/R2.
Les coéfficients de T° de D1 et de Q1 se compensent presque parfaitement, donnant une bonne stabilité.
Il est possible de la munir d'une protection, voir cadre pointillé (D3 est optionnelle, elle indique le passage en protection.
Ici, le seuil est de ~4A. Il serait possible d'ajouter une variante foldback avec une résistance.
Si la limitation est implémentée, le drop out est d'un peu moins de 1V.
Sans, ça pourrait être beaucoup moins, 200~300mV, en fonction du MOS utilisé.

Si on inverse la polarité de tous les composants et qu'on l'insère dans le négatif, cela permettrait d'utiliser un NMOS, plus courant et plus performant qu'un P.

[AmigaOS]

Si on remplace le bipolaire par un Fet canal P à priori ça va marcher avec un déchet de 4 à 5V plus importent que le schéma avec xtor bipolaire, raison pour laquelle sans doute ce schéma n’est jamais publié.

4 à 5V ! C'est à cause du Vgsth... Mais de toute façon je cherche pas à faire du rendement, donc si je fait avec mon IRF5305PBF qui peut dissipé (+dissipateur) jusqu'à 110W, j'aurais pas les problèmes de l'échauffement, c'est un avantage aussi.^^

la classique alim à 723 reste la meilleure soluce, et pas la plus chère.

Il vaut au tour des 8€ ! Alors que pour mon schémas j'ai déjà tout. ^^

Le schéma fonctionne mais on y perd des fonctions que donnait le 78XX comme la limitation interne de courant, ici, si on court-circuite la sortie, le transistor de puissance saute; on n’a plus non plus de protection contre la surchauffe à moins de mettre le 78XX en contact thermique avec le transistor de puissance.

Je ne ferait pas de court circuits. Et mon circuit ne prend que 2250mA au max.

Un régulateur discret est aussi simple et performant, et a l'avantage d'être Low Drop Out........................... ...........................et plus performant qu'un P.

Merci pour la proposition, mais ça me prendrait trop de place sur ma carte que je paye (1/1800€)/mm²

Ton schéma est hors specs car la série 78XX ne supporte pas 48V ....... il te faut quand même prendre un 7809 si tu veux 9V en sortie plutôt que le 7812 du schéma.

Oui je sais... Je l'ai trouvé sur internet.


Reste plus qu'a dimensionner ma résistance... 3,9ohm - 5W ça va ?

[Tropique]

Merci pour la proposition, mais ça me prendrait trop de place sur ma carte que je paye (1/1800€)/mm²

Tu n'as probablement pas le choix: déjà, tu martyrises ton transfo en lui demandant près du triple de ce qu'il peut délivrer. Si tu mets derrière un régulateur à fort drop-out, que tu augmentes encore de 1Vbe, tu n'as aucune chance de réguler quoique ce soit à 3A.

[invite3a1051d7]

bonjour,
sur le shemas #7 je me pose 2 questions
comment calculer les resistance de limite de courant pour par exemple 1 amperes .

"Il serait possible d'ajouter une variante foldback avec une résistance"
qu'est que ça veux dire ?
cordialement
Alain

[invitea3c675f3]

Si ta principale contrainte est la surface employée sur le PCB, comme tu as besoin avec toute solution linéaire d’un radiateur, en comptant la place prise par le radiateur, le mieux pourrait être alors le découpage qui va peu chauffer, donc nécessiter au total moins de place.

[Tropique]

bonjour,
sur le shemas #7 je me pose 2 questions
comment calculer les resistance de limite de courant pour par exemple 1 amperes .

Le courant limité est fixé par R7 et le Vbe de Q2, environ 0.6V. Pour 1A, il faudrait 0.6/1=~0.6ohm, donc 0.56 ou 0.68 selon la marge que l'on souhaite.
Si on place Q2 sur le radiateur du transistor ballast, la limitation se réduira en fonction de l'échauffement.

"Il serait possible d'ajouter une variante foldback avec une résistance"
qu'est que ça veux dire ?
cordialement
Alain

Dans des conditions normales, quand le circuit sort 3A sous 9V avec une tension d'entrée moyenne de 12V, la dissipation du ballast serait de 9W. On dimensionnerait donc le radiateur pour une dizaine de watts.
En limitation sur un court-circuit, on aura 4A de sortie, avec peut-être 11V d'entrée, et tout devra être intégralement dissipé, soit 44W: un radiateur plus de 4x plus grand.
Pour éviter un surdimensionnement qui ne servira qu'exceptionnellement, peut-être jamais, on peut s'arranger pour que le courant limité diminue quand la puissance dissipée dans le ballast augmente: c'est le "fold-back".
Pour ce faire, il suffit d'une résistance entre la base de Q2 et la sortie (et recalculer R7 en conséquence).

[AmigaOS]

Finalement Je vais prendre un LM350, il me coûte seulement 2.28€.
Ils disent dans la doc. qu'il faut prendre une résistance 240ohm + le potentiomètre 5Kohm. Mais cette résistance devrait alors avoir plusieurs watts ! min 0.33W à 9V et min1.2W à 17V... Est ce que je peut prendre plus, par ex 2,2K pour la résistance + 50K pour l'ajustable ?
Comme ça je prendrais 0.25W...

[Kissagogo27]

bjr,

la valeur de la référence est dans les 1.25V d'ou vous trouvez que la résistance doit dissiper autant ? ?



R1 soit permettre de faire fonctionner le LM350 de manière stable , le courant consommé est de 1.25/R1 soit dans les 5mA

et le potard doit permettre d'exploiter la tension maxi fournie par le transfo + pont de diode - la tension de fonctionnement nécessaire au LM350... 50K c bcp trop ...

la formule de la tension de sortie est 1.25xR2/R1.

http://www.national.com/mpf/LM/LM150.html#Overview

[AmigaOS]

Ok, j'avais oublié que la tension aux bornes de R1 était constante et de 1,25V.

la formule de la tension de sortie est 1.25xR2/R1.

I = Ir1=Ir2
V1 = 1,25V
U=Vout

I = V1/R1
V2 = I*R2
V2 = (V1/R1)*R2
U = V1+V2
U = V1+(V1/R1)*R2
U = V1(1+R2/R1)

Donc : Vout = 1,25(1+R2/R1)

[invitec7e3e792]

Bonjour!
serait t_il possible d'avoir le detail des calculs des valeurs des composants du regulateur discret exposé si dessus afin de pouvoir l'adapter a un autre cas de figure ( avec Vin=30V)
merci d'avance!

[Antoane]

Bonjour et bienvenue,
de quel schéma parles-tu ?

[invitea3c675f3]

Je pense que FHBS, auquel je souhaite la bienvenue sur Futura, parle du schéma de Tropique au post # 7.

Tropique –qui prend du temps à répondre- reconnaîtra que son schéma est une simulation, dessinée pour répondre au besoin du demandeur (simplicité, usage de MOS…), mais qu’en aucun cas on ne doit le considérer comme une référence. En particulier, une Led n’est pas, et de loin une référence de tension, mais que si on n’amplifie sa tension que de trois, en n’étant pas trop regardant sur la stabilité en température, ça marche encore pas mal.

[invitefaaca50b]

euh en passant, je propose le LM338K en boitier K type TO3 qui est ajustable entre 1.2 et 32V et peut delivrer 5A...
Oups je me suis peut etre fourvoyé...

[Tropique]

Bonjour!
serait t_il possible d'avoir le detail des calculs des valeurs des composants du regulateur discret exposé si dessus afin de pouvoir l'adapter a un autre cas de figure ( avec Vin=30V)
merci d'avance!

En fait, il n'y a pratiquement rien à adapter: il va fonctionner tel quel en 30V.

Mais on peut optimiser certaines choses, essentiellement la valeur de R6: elle est indispensable pour garantir le démarrage, mais si elle est trop faible, elle va un peu dégrader la régulation.

En pratique, il faut essayer de garder un courant dans R6 environ 100x plus petit que dans D2, tout en garantissant le démarrage pour la plus faible tension d'entrée.
Ici, avec 470K, on respecte ces conditions et le circuit peut démarrer à 10V.

Concernant la stabilité en T°, même si elle ne vaut pas celle d'un régulateur intégré compensé, elle sera malgré tout excellente, parce que la tension de LED compense au premier ordre le Vbe du transistor régulateur.
Je n'ai pas la possibilité de la simuler, parce que le modèle de LED est fantaisiste sur cet aspect.

Pour 30V, on pourrait éventuellement insérer une résistance en série dans la LED de limitation, pour soulager un peu la dissipation dans le transistor régulateur de courant, mais ce n'est pas essentiel.

Et bien sur, le caveat habituel: ce circuit est une simu, et n'a pas été testé physiquement (pas exactement avec ces valeurs du moins).

9V_3Areg.gif

9VsupplyGr2.asc.txt

[invitec7e3e792]

merci pour vos réponses!
pour tout dire j'ai l'intention de réaliser une alimentation stabilisée linéaire 0-24V, 5A avec controle en tension et en courant, la régulation de courant se realise assez facilement etant donné la multitude de regulateur que l'on trouve sur le marché mais j'ai des difficultés a realiser une regulation de courant et j'aimerais savoir si il serait possible de m'eclairer! le schema suivant represente le schema muni seulement du regulateur de tension, j'aurai aimé savoir si il était possible d'inserer le module regulateur de tension avant le LM338T de facon a avoir 30 V apres le filtrage et environ 28-29V en entrée du regulateur! je sais que cela revient a mettre deux regulateur en serie mais c'est la seule solution en limitation de courant qui m'a parru claire ( j'avais lu entre autre toute la documentation fournie par HULK28 dans le cadre de l'alimentation 30V-5A) mais la methode employé n'a pas été completement compréhensible pour moi.
j'aimerai eglement savoir comment evolue la tension au borne d'un transistor ou d'un MOS. Puisqu'il me semble que c'est la point de depart de mes incompréhension ! merci d'avance!

[invitee05a3fcc]

Tu ne fera jamais une alimentation 0/24V 5A avec ce circuit .... rien que pour une question de dissipation thermique (24V*5A=120W)
La seule solution valable : UA723+Ballast

[Tropique]

Il fallait dire tout de suite que tu voulais une alim de labo réglable, le problème est très différent.

Je te conseille d'examiner "Cheapita" dans la section projets, elle est très simple et peut facilement être configurée pour répondre à tes critères.

Comme le circuit est facile à comprendre, tu peux aussi t'en inspirer pour faire ta propre mouture.

[invitec7e3e792]

MERCI! j'examine avec attention cheapita!

[Tropique]

Je l'ai mentionnée parce qu'elle me parait bien adaptée (adaptable) à tes besoins.

Si tu tiens absolument à rester complètement en discret (je ne vois pas pour quelles raisons, mais soit chacun est libre), on trouve sur le net des exemples, incorporant une limitation réglable également.