Redresseur / régulateur de tension 6V

[bricole30]

Bonjour à tous,

Le régulateur de tension de ma moto ancienne (6V) est tombé en panne. Après de longues recherches sur internet, pas moyen de trouver un régulateur neuf de remplacement, sauf un seul au prix exorbitant de 140 euros.
C'est un régulateur 4 fils : deux jaunes, qui sont chacun reliés à une borne de la bobine de l'alternateur dédiée à l'éclairage et recharge de la batterie, et un noir et un rouge, qui fournissant le courant redressé continu régulé à 6 V (un peu plus, afin de charger la batterie).
Or, je trouve seulement des régulateurs 6V à deux fils, ou bien des régulateurs identiques au mien, mais en 12V !

J'ai donc récupéré le schéma joint. Il correspond tout à fait à ce que j'ai, mais en 12V. Je souhaiterais donc savoir s'il est possible de le modifier pour l'adapter à mes besoins...

Merci à tous,

Alexis
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[OttovonB97]

hallo,

ça pourrait marcher
avec le pont en diodes Schottky ( sous 6V il est plus sensible aux chutes de tension)
la Zener doit passer à 6,2V
et R3 devrait être réduite vers 1k
R2 pourrait passer à 820ohm
il faudrait mieux recalculer ou simuler

il y a un problème avec Q3 qui est déclenché par une impulsion de mauvaise polarité
pas sûr qu'il déclenche!

tschüß

[bricole30]

Bonsoir,

Merci beaucoup pour cette réponse !

Concernant les diodes Shottky, auriez vous éventuellement une référence à me conseiller ?

Ok pour la Zener.

Enfin, que faudrait-il faire pour "réparer" ce qui se passe avec Q3 ?

Merci encore pour l'aide apportée,

Alexis

[DAT44]

Bonjour,
perso, je passerai R2 a 470 ohms.
je ne vois pas de problème avec Q3, il est parfaitement symétrique a Q2, il fonctionne pour les alternances négative du générateur.
Pour le passage en diode Schottky, je ne suis pas sur, car cela change la tension de polarisation pour la commande des thyristors...

[A voir en vidéo sur Futura]

[penthode]

la tension des alternateur est souvent "large" inutile de te mettre la rate au court-bouillon avec des diodes Schottky.

pour la mise au point , comme l'alternateur n'est pas triphasé , elle sera relativement facile à faire "sur table"
avec un transfo basse tension

[OttovonB97]

hallo,


le pont en Schottky permet, outre un régime de conjonction plus bas, mais aussi un échauffement bien plus faible du pont redresseur

la valeur de R2 détermine le courant de gâchette qui doit être supérieur à 15mA

le schéma:
il ressemble à un mélange bizarre de divers schémas

la tension de la source (volant magnétique ou alternateur) est redressèe
on a donc deux demi-sinusoides positives par alternance de la source
le thyristor Q3 (avec sa diode de commande D2) est inutile et n'est jamais déclenché

seul le thyristor Q2 est fonctionnel et la diode D3 ne sert qu'à augmenter le seuil de conduction du thyristor. On peut éliminer aussi D3

Q1 fonctionne en trigger à seuil dépendant de la tension Zener
avec des valeurs comme Vz=6,2V la tension de seuil est de 7,0V
compte tenu des dispersions normales des Zeners, si elle n'est pas trièe, on sortira des tolérances acceptables de la tension batterie (50mV) il vaudrait mieux une référence ajustable comme le TL431, mais quelqu'un doit s'atteler à la tâche

le pont diviseur R2/R4 va donner la tension suffisante à déclencher le thyristor
si on met R2=470ohms, R4 doit sérieusement augmenter pour dépasser la tension de seuil de la gachette de Q2 (1,5V) 330ohms est une bonne valeur mais il faut garantir un courant suffisant dans la gachette. Le BT151 n'est pas un foudre de sensibilité demande jusqu'à 15mA dans sa gachette pour déchencher. Pour ce pire cas il faut une R2 à 390ohms. La résistance de polarisation R4 peut aller à 1kohms


les diodes Schottky du pont redresseur dépendent des performances de la source
un alternateur ?
un volant magnétique ?
rapport de réduction du régime moteur?
régime max moteur ?
puissance?
tension de conjonction?
courant max ?

le transistor Q1 est surdimensionné en tension puisque celle-ci est limitée par le fonctionnement de l'écrêteur

la présence de C1 et sa forte valeur sont intrigantes et dépendent complètement du régime, donc la tension batterie devrait changer. Je préfère un système apériodique et éliminer cette capa.

un coup de simulation Spice montre qu'il vaut mieux pour ces thyristors, une résistance de 390ohms pour R2
MAIS le schéma ne fait toujours un écrêtage QUE pour une demi-alternance
c'est pourquoi je pense toujours à un mélange non testé entre plusieurs schémas

première simu ( pour le thyristor, je n'ai mis que le circuit gâchette, à seuil de 1,2V)
schéma fourni
il y a bien écrêtage à 7,0V mais une demi-alternance sur deux

seconde simu
schéma modifiéen mettant la cathode du thyristor unique à la masse
attention à ne surtout pas mettre l'anode au + sinon on aura droit à une magnifique explosion de thyristor avec son et odeur
c'est un schéma bâtard et le déclenchement se fait à travers une seule des diodes du pont, mais la simu est satisfaisante

imperfections de ce montage:
trop sensible à la tolérance de la zener par rapport à la tolérance batterie
pas de compensation thermique


tschüß

[bricole30]

Bonjour à tous,

Tout d'abord, merci pour vos réponses. Je dois bien avouer que je n'ai pas saisi toutes les explications, loin de là. Aussi, quelle solution vous semble la plus adaptée à retenir ?

Le second schéma fourni est donc fonctionnel ?

Merci encore,

Alexis

[bricole30]

Pour répondre à la question, le régime moteur max est de 9500 tr/min et c'est un volant magnétique à aimant permanent qui tourne autour de la bobine.

[OttovonB97]

il manque encore la réponse à une demi-douzaine de questions

et en plus
nombre d'aimants
nombre d'aimants face au fer de la bobine utilisée, en bref, ce qui permet de déterminer le nombre d'alternances par tour

marque, modèle, et année de la machine, ce qui donne peut-être déjà beaucoup de réponses

le second schéma est une simulation (surtout destinée à vérifier le non-fonctionnement de Q3), et demande à être vérifié par au moins un proto

[DAT44]

Non, mais Allo Quoi,

hallo,

la tension de la source (volant magnétique ou alternateur) est redressèe
on a donc deux demi-sinusoides positives par alternance de la source
le thyristor Q3 (avec sa diode de commande D2) est inutile et n'est jamais déclenché

seul le thyristor Q2 est fonctionnel et la diode D3 ne sert qu'à augmenter le seuil de conduction du thyristor. On peut éliminer aussi D3



tschüß

le courant qui circule dans le pont charge la batterie, mais Q2 et Q3 sont avant le pont, si on enlève Q3 les alternances négatives ne sont pas écrêté

[bricole30]

Bonjour à tous !

Tout d'abord, je vous prie de m'excuser du retard, en plein déménagement, la continuité d'internet n'a pas été assurée.

Ensuite, je n'ai malheureusement pas de réponses aux autres questions.

Je vais essayer de faire un montage sur platine pour voir le fonctionnement ...

Merci encore,

Alexis

[OttovonB97]

Non mais Allo Quoi

il faudrait peut-être pousser ton analyse, quitte à te faire passer un savon


"le courant qui circule dans le pont recharge la batterie"
oui si la tension alternateur + diodes est supérieure à la tension batterie
ce qui ne peut pas arriver quand un thyristor conduit, c'est le but de la régulation !

je me suis mal exprimé sur Q3, je reprends:

il y a deux cas de régulation et deux alternances à considérer
1 - la tension batterie est inférieure à la tension seuil de l'ensemble D1-Q1 avec ses annexes(tension de régulation).
il ne circule pas (= ni pendant l'alternance positive, ni pendant l'alternance négative de l'alternateur) de courant dans Q1, et Q2 ne peut pas recevoir de courant gâchette, situation normale.
pour Q3, lors de l'alternance positive en point 3, le thyristor ne peut pas conduire, sa cathode étant au +.
lors de l'alternance négative en point 3, la cathode de Q3 est négative, la résistance de 100 ohms est positive ( à la masse puisque Q1 ne sature pas) et envoie un courant dans la gâchette de Q3, le thyristor est donc conducteur dès que la tension est inférieure à Vd + Vth soit au début de l'alternance.

2 - la tension batterie est supérieure à la tension seuil de l'ensemble D1-Q1. Q1 sature et son collecteur est 'a la tension batterie -Vs
lors de l'alternance positive, D3 et Q2 conduisent dès que Vd+Vth dépassent les seuils diode et gâchette.
Q3 ne peut conduire, sa cathode étant positive.
lors de l'alternance négative, Q2 ne peut conduire, son anode étant négative.
Q1 étant saturé, D2 conduit et Q3 a bien sa cathode négative, donc Q3 conduit.

Q2 fonctionne comme attendu, et court-circuite l'alternateur dès que le trigger (Q1-D1) conduit


Q3 conduit à chaque alternance négative du point 3, et est donc inutile dans ce montage, sauf à chauffer inutilement l'alternateur.
Ce montage constitue un redresseur mono-alternance, avec Q3. et un redresseur double alternance en l'absence de Q3, avec écrêtage d'une seule alternance.

les choses sont un peu plus compliquées dans la réalité puisque ni la batterie (+ son câblage) ni l'alternateur n'ont de résistances interne nulles, et le passage au-dessus du seuil de trigger peut se faire pendant l'alternance.

Q2 et Q3 sont avant le pont (vu de l'alternateur) ce qui est nornal puisqu'ils baissent la tension alternateur par court-circuit temporaire, s'ils étaient connecté à la batterie, ils seraient aussitôt détruits par la batterie, à leur première mise en conduction.


servus

[DAT44]

Non mais, ré-Allo quoi,
le montage de Q2 et Q3 est parfaitement symétrique, il n'y a aucune différence d’amorçage, si ce n'est que Q2 est pour les alternances positive et Q3 pour les alternances négative.

[OttovonB97]

hallo DAT44,

j'ai déjà expliqué, mais plus de 20 lignes, selon écran, c'est trop, et tu n'as peut-être pas tout lu. On peut faire plus court.

le montage semble symétrique mais pas son fonctionnement ! Réfléchir en disant uniquement que le montage est parfaitement symétrique, est une analyse un peu rapide


Alternance négative (le stator pin 3 est plus négatif que pin 4)
toute tension entre cathode et gâchette de Q3 supérieure à Vgt fait conduire le thyristor
1 - quand Q1 est bloqué (= en dessous du seuil de régulation) la résistance R4 est à la masse et rend la gâchette de Q3 plus positive que sa cathode
2 - quand Q1 est saturé la résistance R4 est près de la tension batterie, la résistance R4 est tiré de la masse vers le + batterie et rend encore plus positive la gâchette de Q3 que sa cathode

dans les deux cas Q1 bloqué ou saturé (= tension batterie respectivement en dessous ou en dessus du seuil de régulation) Q3 conduit et court-circuite le stator pendant le reste de l'alternance. Pendant un petit angle de phase où la tension stator < (Vd de D2+Vgt+Vd des diodes pertinentes de D4-D7) , Q3 ne conduit pas.
J'attends une contre-explication avec ses justifications, si nécessaire

j'espère que ce n'est pas trop long pour toi, et que tu as acheté du shampooing



servus

[DAT44]

Bonjour,

Alternance négative (le stator pin 3 est plus négatif que pin 4)

Oui

toute tension entre cathode et gâchette de Q3 supérieure à Vgt fait conduire le thyristor

Oui

1 - quand Q1 est bloqué (= en dessous du seuil de régulation) la résistance R4 est à la masse et rend la gâchette de Q3 plus positive que sa cathode

Faux,
R4 est bien a la masse (- de la batterie), mais la tension entre la masse et la cathode de Q3 est égale a la tension de seuil de la diode en haut a gauche du pont (diode passante sur l’alternance négative), or pour que Q3 s’enclenche, il faudrait que cette tension soit supérieure a la tension de seuil de D2+Vgt de Q3, ce qui n'est pas le cas (a moins que le pont redresseur soit pourrit).

[OttovonB97]

hallo,

vu de chez les Francs, le serveur de Futura-sciences est régulièrement en panne et il est difficile d'envoyer une réponse: Excusez

je reconnais que j'ai attribué un mauvais fonctionnement à la diode en haut à gauche du pont, qui en fait clampe à la masse +Vd la pin4 du stator. Ma simulation pour vérifier avait certainement un bug.


Ce montage présente la particularité de ne pas avoir besoin d'interrupteur: tant que la Zener ne conduit pas, il consomme moins de 20 µA (simuléś) sur la batterie
Ce montage nécessite une Zener à la bonne valeur. Si la Zener fait 6,200V la régulation se fait à 6,99V, un peu faible, et la batterie va doucement sulfater et se détruira surtout par stratification de l'acide. Le fabricant de batterie autorise 3% de tolérance, la tension devrait donc se trouver entre 7,0325 et 7,465V à 25°C

Les Zeners ont malheureusement une tolérance minimale de 5% et il serait bien d'avoir une référence ajustable, mais à consommation très faible au repos.
Le coefficient thermique de la batterie (linéarisé) est de -3mV/°C/élément soit -9mV/°c en 6V et la tension du régulateur devrait suivre. Les motos anglaises des fifties compensaient déja` en température.


servus