Augmenter le courant d'un régulateur grâce à un transistor

[inviteadef15e3]

Bonjour,

J'ai besoin pour l'alimentation de moteurs, d'un courant de plusieurs ampères. Il existe des régulateurs de tension capables de délivrer ce dont j'ai besoin, seulement leur prix avoisine les 20€.

Sur l'image en pièce jointe, nous pouvons voir l'utilisation d'un transistor qui permettrait de fournir 5A à partir d'un régulateur ne fournissant de base que 1A.



La page de l'excellent site d'où provient le schéma: http://www.sonelec-musique.com/elect...g_tension.html

Titre: " Besoin de plus de courant ? "

Sous-titre: " Ajout d'un transistor à un régulateur "

Seulement, je ne comprends pas trop comment fonctionne le montage. Ce serait bien aimable si quelqu'un pouvait rapidement m'en expliquer le fonctionnement.

Merci !
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[invitea3c675f3]

Le courant qui sort en J2 vient soit de la sortie du régulateur, soit du collecteur du transistor.

Le courant qui vient de la sortie du régulateur, Iout, vient de son entrée, pin 1.

Le courant Pin 1 vient soit de R1, soit de la base de Q1.

Tant que ce courant (en J1) est inférieur à 60mA, le chute de tension dans R1 (donc Base-Émetteur de Q1) reste inférieure à 600mV et Q1 ne conduit pas et le circuit se limite à R1 et U1 (et les capas, œuf corse).

Si le courant Iout consommé par la charge (en j1) dépasse 60mA, Q1 commence à conduire et fournit tout seul la différence de courant Iout – 60mA. C’est U1 qui décide de la tension (12V) à fournir mais la majorité du courant fourni vient de Q1.

Deux petits défauts à ce montage :
• Si le 78XX contient un limiteur de courant, comme il ne fournira jamais plus avec ce montage que 60mA, le courant Iout, lui n’est pas limité… tant que Q1 tient le coup.
• Les 78XX ont une protection en cas de surchauffe, là encore, elle ne fonctionnera jamais, à moins, et c’est une bonne pratique, que le 78XX soit fixé sur le même radiateur que Q1, non pas pour aider à refroidir U1, mais au contraire pour mettre en œuvre son limiteur de température en cas de chauffe excessive de Q1.

[inviteadef15e3]

Ahhh d'accord, je comprends mieux ! Et merci pour l'anecdote du radiateur.

[invite01fb7c33]

Dans la vie, il faut rester raisonnable. 48V en entrée 12V en sortie sous 5A, c'est pas du tout à la portée d'un BDX18...
Les transistors ballasts (Il en faudra plusieurs) ont 180W à dissiper, imagine la taille du dissipateur ou du ventilateur qu'il faut.
Pense également au coût: Dissipateur, ventilateur, plusieurs transistors peut-être, régulateur, etc....
Le 48V est-il capable de fournir 5A (240W ?)
Un régulateur step down serait bien mieux adapté à ton problème. Presque pas de perte, regarde chez linear technology
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3824fg.pdf

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteadef15e3]

J'oubliais de préciser... Mes valeurs ne seront pas celles du schéma ci-dessus. Je tournerai plutôt autour de 4 à 6V en entrée et de 3.3V en sortie, pour un peu plus de 6A... Soit à peu près 16W à dissiper et non pas 180.

Et encore, 6A c'est les 4 moteurs bloqués.

[Antoane]

Bonjour,
Un UN moteur consomme au démarrage un courant de l'ordre de 7 fois plus important qu'en régime établi, il faudra dimensionner ton régulateur en conséquence.

Néanmoins :
- La tension d'alimentation d'un moteur n'a, sauf cas très particulier, pas besoin d'être régulée ;
- Un moteur est une charge fortement inductive.
Tu peux donc directement l'alimenté avec un signal PWM de rapport cyclique constant. Gain en rendement (~80%), en cout, en poids, en difficulté de refroidissement...

[inviteadef15e3]

Les moteurs sont prévus pour fonctionner entre 1.5V et 4.5V, or la batterie aura une tension qui pourra chuter jusqu'à 4V en fin de cycle, la régulation est donc justifiée.

L'alimentation par signal PWM est prévue, cependant 3.3V correspondrait à la tension à l'état logique haut.

[inviteadef15e3]

À moins que je puisse balancer du 5V à l'état logique haut et que c'est la moyenne de la tension obtenue par signal PWM qui devra être inférieure à 4.5V ?

Prévoir deux éléments en plus à la batterie dans ce cas-là.

[Antoane]

Comment est généré le signal PWM ? comment est-il amplifié avant d'être envoyé aux moteurs ?
En clair : envoie un schéma de ton montage

Un moteur n'est sensible qu'à la valeur moyenne de la tension que tu lui envoies. Donc oui, envoyer 10V à un moteur de 3V avec un rapport cyclique de 33% revient au même que d'alimenter un moteur directement sous 3,3V.

[invite01fb7c33]

Un montage trivial a transistor risque de te demander au moins 2 à 3V de drop out, donc difficile à faire fonctionner correctement en dessous de 6V.
Tiens un step down 10A tout fait à 8euros. Regarde sur le site de Radiospares ou Farnell, ce n'est pas si cher.
Pas de radiateur, presque pas de perte. Tu auras du mal à faire mieux et moins cher.

[inviteadef15e3]

Le signal sera généré par un microcontrôleur puis un pont en H intégré sera utilisé comme ampli. Il n'y a pas encore de schéma tout prêt.

Ah, merci pour la précision !

Je vais voir ça fabang.

[Antoane]

Si c'est généré par un microcontrôleur, le mieux est de prendre en compte la tension d'alimentation du montage (=tension batterie) dans ton calcul de rapport cyclique.
Exemple : tu veux envoyer 1V au moteur. Si la tension était régulée à 3,3V, tu mettrais un rapport cyclique de 33%. Si en vrai la tension d'alimentation est de 5V, tu mets un rapport cyclique de 100*Vout/Valim=1*100/5=20%.
Seul léger inconvénient : il faut mesurer la tension de la batterie.

[inviteadef15e3]

Je pense que je vais finalement m'en tenir à un régulateur prévu pour travailler avec les bonnes valeurs, quitte à payer un peu plus cher.

Merci à tous !