Alimentations multiples 12V , 5V, 3.3V, -12V, -5V

[inviteaed30f24]

Hello hello,
Me voici tout nouveau pour écrire sur le forum!! apres tant de posts lus et pleins d'astuces apprises, me voila a demander de l'aide au reseau.
Je travaille dans une structure scolaire et je suis en train de concevoir une petite alim pour les étudiants qui ont besoin de tester des circuits at home etant donné le confinement et le travail a distance.

Le but est de se brancher sur un bloc d'alimentation deja régulé et de faire fonctionner différents types de circuits et donc de disposer essentiellement de tensions positives 12V, 5V et 3.3V mais aussi -12V et -5V.
En terme de puissance l'idée est de pouvoir travailler avec des intensités autour de 200mA sur chaque voie.

Je m'oriente sur un bloc d'alimentation DC 12V, 2.5A

Du coup j'ai testé pas mal de régulateur LM7812, LM7805, LM317, des transistors, et des circuits 7660 7662 ainsi que le timer 555;
J'ai ensuite schematisé mon circuit sur OrCAD.

Pourriez vous me faire un retour sur le circuit, surtout est ce pour vous cohérent en terme elec, en terme de sécurité, avez vous des améliorations a me proposer?
A+

##### Image pdf supprimée.

Bonsoir jujumimi et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

Les images doivent être en jpg, png ou gif.

Merci de la présenter dans une nouvelle réponse.
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[inviteaed30f24]

Voici le schema en pj.

[inviteaed30f24]

Desolé pour le cablage qui n'est pas courant du 555, je n'ai trouvé que ce composant dans OrCAD.

[DAT44]

Bonjour,
le LM317 a un drop-out important, il risque d'être un peu juste pour fournir du 3.3V avec du 5V en entrée, il sera préférable de prendre un LM1117-3.3

Avec un 555 en DC/DC , la tension négative risque s’écrouler un peu en charge ..., un mini DC/DC serait peu-être préférable (on en trouve a moins de 3 € sur le net)

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteaed30f24]

Hello Dat44,
Merci pour ta réponse.
J' ai fait le test avec le lm 317, j' ai eu du 3,2 v avec les 2 résistances du schéma mais je vais regarder le lm 1117 pour comparer.
Sur le 555, je sais que ça tient pas trop en charge... Quel dc-dc preconises tu?

[penthode]

une alim symétrique à partir d'un transfo à point milieu me semble plus pertinent que cette usinagaz !

[gienas]

Bonjour à tous

une alim symétrique à partir d'un transfo à point milieu me semble plus pertinent que cette usinagaz ! ...

Je crois comprendre que cette usine à gaz résulte de l’usage unique d’une source 12V pour tout générer.

Il manque une donnée capitale: les débits espérés.

Pour les positifs, je ne vois pas l’intérêt de la "cascade" qui limitera les courants disponibles et ne fournira pas les tensions nécessaires.

Pour le négatif, le courant ne sera que symbolique.

[Janpolanton]

Bonjour,
Pour le -5V / 200mA, on pourrait utiliser un MC34063 (schéma et feuille de calculs ci-dessous)

[inviteaed30f24]

Merci à tous pour vos remarques.

OUi je sais que ce serait plus "simple" en terme de circuit d'utiliser un transfo avec point milieu.
Pour les etudiants , je voyais plus "securisé" et plus pratique à transporter, un systeme avec un chargeur + shield connecté à une bredboard.
Les etudiants se servent ensuite de lalim pour un tas de differents montage suivant les TP et leur projet.

Au niveau des intensité, mon objectif est de disposer de 200mA sur chaque voie.
C'est vrai que sur le coté negatif oin est limité par le 555, je crois qu'il peut tenir 200mA mais si je dois delivrer 2 tensions c'est plus compliqué...

JE vais regarder le MC34063... Janpolanton c'est quoi le logiciel que tu as utilisé pour faire la simul? Pas mal/ Il existe le mm type de composant pour le -12V a partir d'un 15V?
A++

[Janpolanton]

Le problème n'est pas le courant dispo en sortie du 555 mais la pompe de charge qui va péniblement délivrer 5mA ou 10mA.
Le logiciel s'appelle MC34063 Universal Calculator.
Je ne sais plus sur quel site je l'ai récupéré par contre ...
Et oui, tu peux aussi avoir du -12V à partir du +15V.

[mag1]

Bonjour,

une alim symétrique à partir d'un transfo à point milieu me semble plus pertinent que cette usinagaz

Il y en a qui aime se compliquer la vie...
5 sorties à 200mA = 1A si toutes les sorties sont utilisées un transfo 22W doit convenir, mais on peut viser plus haut
https://www.gotronic.fr/art-transfo-moule-44440-307.htm

Deux ponts redresseurs : https://www.gotronic.fr/art-ur2kb100-1758.htm

Des régulateurs : 7812 , 7805, LF33CV, LM317, 7912, 7905, etc

Quelques condos de filtrage....Un dessin ?

MM

[Janpolanton]

Bjr.
Voir réponse #7 de gienas.
Il faut partir d'un bloc secteur .

[penthode]

un seul pont suffit !

[mag1]

Bjr.
Voir réponse #7 de gienas.
Il faut partir d'un bloc secteur .

Pourquoi se mettre un boulet au pied dès le début? Est ce vraiment une obligation ?

MM

[Janpolanton]

Ce n'est pas moi qui ait défini le cahier des charges.
Bien sûr qu'on pourrait faire bien plus simple sans cette contrainte de bloc secteur unique.

[inviteaed30f24]

Hello
ok vous m'avais convaincu, je pars sur le transfo 2x 12V, super bien.
Mon objectif c'est quand mm de pouvoir eviter l'encombrement et d'obtenir un systeme compact et facilement transportable.
Donc pour moi il est super le transfo

Voici le schema revisité
est ce ok?
MErci vraiment pour votre contribution

[mag1]

Mon objectif c'est quand mm de pouvoir eviter l'encombrement et d'obtenir un systeme compact et facilement transportable.

Ok,
Pero, j'augmenterais les condo de 1µF, à disons 100µF doublé d'un 100nF céramique.
Il n'y a pas de condo en sortie du LM317
Alternative au LM317 pour 3,3V : https://www.gotronic.fr/art-lf33cv-1...m#complte_desc

Un truc: les tensions des transfos sont données en charge, à la puissance nominale (conso 1A pour 24W à 24V). A vide la tension est plus élevée, voir la mention en rouge: https://www.gotronic.fr/art-transfo-...44441-5323.htm
De plus, la tension en sortie du pont redresseur est maintenue à vide à la tension max de Veff x 1,414.
Mettre le tout bout à bout et en tenir compte pour l'isolation des condos, mais reste inférieur à la tension max des régulateurs (35V)
Si tu veux du +12 régulé, il faut un 7812 en tête dans la branche positive.
Il n'y a pas assez de "drop" entre 5 et 3,3V pour une bonne régulation, faut 2,5V, relier l'entrée du régulateur 3,3V à la sortie régulateur 12V

Avis soumis à la critique

MM

[Janpolanton]

Une liaison de masse est manquante sur ton schéma.
Il manque le régulateurs 12V positif (si tu veux avoir 12V précisément)
Ne pas oublier que la tension redressée filtrée en sortie transfo est à multiplier par 1.414
Dans ton cas d'un transfo 2x 12V :
12V x 1.414 = 16.97V
Moins les jonctions des diodes du pont (1.2V) tu seras à environ 15.5V (pour 12V continus recherchés).
Un régulateur 12V positif est donc indispensable.
Mettre les régulateurs en série n'est pas la meilleure solution, le régulateur 12V en tête va devoir fournir le courant total.

Une autre solution pour du 2x12V datant d'un autre âge (avec sa simulation)
La branche négative est en version tension variable.
Reste à faire suivre par tes régulateurs 5V et 3.3V

[inviteaed30f24]

Bonjour a tous,
Merci pour vos retours. Effectivement, en terme de drop out et etant donné les faibles intensités que je souhaite utilisé avec une tension de 3.3V le choix du LF33CV semble pleinement justifié.
J'ai rajouté un LM7812 en entrée et changé les condo en sortie des régulateurs.

PAr contre, il me semble que si je passe tout en parallèle mes regulateurs risquent de chauffer, non?
Si on considere la tension generée par le tranfo 15.5V~, et des charges aux environs de 0.2A
On a:
LM7812:P= (15.5-12)*0.2 ~0.6W
LM7805: P= (15.5 - 5)*0.2 ~ 2W
LF33: P=(15.5-3.3)*0.2~2.5W
Je dois rajouter des refroidisseurs/radiateurs ?

Autres questions:
En derivation met des condos de filtrage avant chaque regulateur ou on seulement 2 condos de filtrages suffisent avant les 3 branches de derivation?

J'ai pas besoin de rajouter des diode pour securiser mon circuit en cas de mauvais branchement sur la masse ou sur la partie negative?

A++++

Mon schema actualisé:

[jiherve]

Bonjour,
il existe de chouettes petits régulateurs à découpage ayant le même pin out que les LM7XXX, plus de pb thermique plus de pertes inutiles que du bonheur.
Voir chez RS!
JR

[inviteaed30f24]

jiherve, aurais tu un exemple a me soumettre?

[DAT44]

Bonjour,
- C6 et C9 sont trop petit, il faut les doubler (deux 1000µ ou un 2200µ) ...
- la tension du transfo est un peu juste, 2x 15Vac conviendrait mieux ...

[Qristoff]

Pourquoi écarter la solution de Jeanpolanton à base de MC34063 qui fait tout (pas Jeanpolanton ! le MC.) et avec de faibles pertes ?

[jiherve]

re

jiherve, aurais tu un exemple a me soumettre?

cela n'existe qu'en positif :https://docs.rs-online.com/994b/A700000006631906.pdf
JR

[mag1]

Bonjour,

A propos de #19:

Le fait de placer les régulateurs à la queue leu leu ne me gênait pas, mais ça se discute.
A propos du choix du transfo, 12 ou 15 V (ou plutôt 2 x 12 ou 2 x 30)
Il faut tenir compte de cette remarque : "Tension à vide: < 1,6 x Un"
Ce qui veut dire que , à vide le transfo fournit 12 x 1,6 = 19,2 V efficaces
La valeur crête en sortie de filtrage sera donc : 19,2 x 1,414 = 27,15 V
Avec un transfo de 15V, cette tension monte à 33,9V et le risque de claquer les 78XX limités à 35V d'entrée est grand, très grand.
De plus, si on débite 200mA sur la sortie 3,3V, admettons une perte de 4V en sortie des redresseurs + 3,3 = 7V:
La puissance dissipée sera: 20 x 0.2 = 4W.... ça chauffe. Je fais pas le calcul pour un transfo 15V
Dans tous les cas, il faudra un beau radiateur. On peut faire plus rentable avec des régulateurs découpage (pour le positif), mais cela me semble inutile et trop compliqué pour le gain final.

Conclusions:
Perso (ce qui n'engage que moi), mon choix serait:
Un transfo 2 x 12V ; 22VA
Un pont redresseur 2A (0,45 €), ou 4A
Deux condos 2200µF 50V //100nF
Et des condos 220µF // 100nF sur les sorties
Et les régulateurs en série, il est vrai que le premier cumule les courants de sortie, mais si elles sont limitées à 200mA, c'est pas grave.
La protection : avec les régulateurs en série, je verrais bien en série sur l'entrée du 7812 (et 7912), un polyswitch RXEF075, maintien à 0,75A, bascule à 1,5A

A débattre...

MM

[Janpolanton]

Ce qui veut dire que , à vide le transfo fournit 12 x 1,6 = 19,2 V efficaces
La valeur crête en sortie de filtrage sera donc : 19,2 x 1,414 = 27,15 V
Avec un transfo de 15V, cette tension monte à 33,9V et le risque de claquer les 78XX limités à 35V d'entrée est grand, très grand.

T'es sûr de tes calculs mag1 ?

[mag1]

T'es sûr de tes calculs mag1 ?

Et où ce serait faux ? Ce ne sont que des multiplications
Je remets le lien: https://www.gotronic.fr/art-transfo-moule-44440-307.htm

MM

[mag1]

La mention ne figure pas ici:
https://www.gotronic.fr/art-transfor...12-24-5406.htm

MM

[Janpolanton]

Ok pour la multiplication par 1.6 (quoique normalement, c'est racine de 2)

Mais pourquoi remultiplier par racine de 2 la tension efficace redressée filtrée?

[mag1]

Ok pour la multiplication par 1.6 (quoique normalement, c'est racine de 2)
Mais pourquoi remultiplier par racine de 2 la tension efficace redressée filtrée?

Non, en fait, la tension de 12V est donnée pour la puissance de 22VA . Mais à vide, la tension est plus importante, c'est sans doute pour cela que la mention est en rouge, il y a sans doute eu des surprises.
Donc, la tension du transfo à vide est Vef nominale x 1,6 (suivant la doc). Ce qui n’empêche pas de X par 1,414 pour la tension crête.
C'est le cas pour la plupart des transfos de faible puissance, avec une R interne importante.
Pas de mention pour les autres transfos, mais c'est sans doute pareil.

MM