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Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte



  1. #1
    Bonnes perspectives

    Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte


    ------

    Bonjour,

    je souhaiterais réaliser une alimentation linéaire avec Zener/AOP et éviter le maximum de chute de tension. J'ai pensé à un AOP sortie rail to rail mais je n'en trouve pas au dessus de 7-8V.

    Sinon j'ai vu que l'AOP peut être configuré en inverseur avec transistor PNP,
    Nom : Alim Lineaire montage PNP.PNG
Affichages : 137
Taille : 17,1 Ko
    du coup on évite des chutes de tensions trop importante mais on a un autre problème la résistance interne devient trop grande. Du coup il faut ajouter des condensateurs mais je vois pas trop comment réaliser ce montage. Si il y a des connaisseurs...merci

    -----

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  4. #2
    penthode

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    j'ai rien pigé !

  5. #3
    gcortex

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Un LM358 suffit, mais il ne faut pas augmenter le gain en tension. TL431 ou zener 5.6V mini.
    Un npn en source de courant (avec résistance sur l'émetteur), puis un super P ou PMOS.
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par gcortex ; 25/11/2021 à 15h00.

  6. #4
    gcortex

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Depuis le temps, on doit trouver des low drop de plus de 8V.
    Tu veux combien de tension/courant et de perte maximale ?

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonsoir

    Penthode: Oui en fait le problème quand tu utilise un AOP standard genre LM358 pour faire un régulateur de tension linéaire avec un transistor NPN tu as d'une part, la chute de tension de l'AOP (tension de déchet) + Vbe qui grimpe sérieusement quand I collecteur est important c'était l'objet de ma question.
    Comment diminuer cette chute de tension qui peut être de 3V ou plus et qui va naturellement dissiper de la puissance inutilement dans le transistor en question.
    Alors pour le transistor on peut en mettre plusieurs ce qui va scinder le courant collecteur et diminuer ainsi Vbe mais il reste la tension de déchet qui énerve un peu surtout à basse tension ou avec un courant important.

    gcortex: merci de ta réponse. Donc avec ce montage j'utilise déjà le 0V du LM358 ce qui est arrangeant et surtout si je comprends bien le NPN fonctionne en saturation, du coup Rbe doit être choisie pour une saturation "dure" soit Ic/Ib=10 ? Donc comme je comprend le PNP n'est pas en saturation, donc il devrait moins chauffer que le NPN ?

    Des low drop ? j'ai trouver un OPA2244 qui est censé être output rail/rail mais qui fait quand même 750mV en charge max de 15mA

    Pour les valeurs je n'avais pas encore d'idées précises mais c'était pour réguler un transformateur de 48VA sous 24V donc ça devrait quand même aller jusqu'à 2A environ.

  9. #6
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Oui le problème c'est que c'est Rbe justement donc c'est pas comme si c'était Rb

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  11. #7
    jiherve

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    bonsoir
    tous les LDO utilisent un PNP (darlington de préférence) ou un PMOS en ballast et cela fonctionne très bien , n'importe quel AOP utilisé intelligemment fera le boulot de régulation. Cela peut même se faire uniquement avec des transistors discrets.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  12. #8
    DAT44

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonjour,
    perso, pour les transistors discrets, je prend des boitier sot323

  13. #9
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonjour
    Merci de vos réponses le mieux pour comprendre comment c'est une bonne simulation. Il n'y a pas de résistance en sortie de l'amplificateur opérationnel j'imagine ?
    DAT44> oui je comprends pourquoi les SOT323 ont un très bon rapport taille/puissance toutefois pour un montage amateur je leur préfère le DPAK ou TO252 qui a un aussi bon rapport et qui est surtout plus commode a implanter. La moitié de mes SOT23 on fini soit dans les décors soit estropié.
    Dernière modification par Bonnes perspectives ; 26/11/2021 à 07h40.

  14. #10
    gcortex

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    En fait c'est une petite alim de labo.
    Je parlais de régulateur tout fait.
    Le LM350 doit perdre 2V, mais c'est peu comparé à 24V.

    En non, mon npn ne sature pas :
    C'est un montage collecteur commun (suiveur).

    PNP -> fort courant de base et imprécis.
    Darlington PNP -> risque de gain trop élevé.
    PMOS -> résistance de saturation non négligeable.

    Je pencherais plutôt pour un PMOS suivi d'un BD243.
    Environ 1V de perte.
    Dernière modification par gcortex ; 26/11/2021 à 08h48.

  15. #11
    gcortex

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    48VA çà fait 24W. Un 7824 ou même LM317 peut convenir.
    Ou prends un module à LM2576 pour 3€, sinon tu vas galérer.

    Condensateur 2200µF 50V

  16. #12
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    BOnjour gcortex alors j'ai essayé le montage plus haut en l'incorporant dans un montage de type suiveur comme avec un NPN mais cela me donne toujours la même tension sans réguler à la tension Zener (ici de 15V). J'imaginais que ça régulerait et que si je changeais de Zener pour du 22V par exemple ça me permettrait de les atteindre avec du 24V en entrée.
    J'ai essayé avec R emetteur de 100 puis de 1000 et avec des résistances de charges différentes. Mon montage est faux mais je sais pas ou.

    Nom : Regulateur Tension PNP.PNG
Affichages : 44
Taille : 22,3 Ko


    Citation Envoyé par gcortex Voir le message
    48VA çà fait 24W. Un 7824 ou même LM317 peut convenir.
    Ou prends un module à LM2576 pour 3€, sinon tu vas galérer.

    Condensateur 2200µF 50V
    Oui à la base j'avais pensé à un MC34063 qui est aussi une alim à découpage abaisseuse mais bon...

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  18. #13
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Citation Envoyé par gcortex Voir le message
    En fait c'est une petite alim de labo.
    Je parlais de régulateur tout fait.
    Le LM350 doit perdre 2V, mais c'est peu comparé à 24V.

    En non, mon npn ne sature pas :
    C'est un montage collecteur commun (suiveur).

    PNP -> fort courant de base et imprécis.
    Darlington PNP -> risque de gain trop élevé.
    PMOS -> résistance de saturation non négligeable.

    Je pencherais plutôt pour un PMOS suivi d'un BD243.
    Environ 1V de perte.
    Je vais essayer avec un PMOS

  19. #14
    jiherve

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonsoir
    tel que dessiné la sortie du 358 tire directement la base du transistor ce n'est pas raisonnable !
    voila un schéma à l'arrache qui fonctionne avec n'importe quel AOP classique:
    Nom : pwpnp.jpg
Affichages : 36
Taille : 92,4 Ko
    errata: il faut rajouter une resistance (470.. 1K) en série entre la sortie de l'AOP et l’émetteur du NPN
    JR
    Dernière modification par jiherve ; 26/11/2021 à 21h33.
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  20. #15
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Citation Envoyé par gcortex Voir le message
    C'est un montage collecteur commun (suiveur).
    Bonsoir, là je comprends pas car le PMOS ou PNP a son émetteur en commun avec le collecteur du NPN à la tension Vin.

    J'ai essayé ça fonctionne avec un PMOS mais il faut que je fasse varier continuellement Re chaque fois que la charge change donc effectivement ça doit pas être commode. J'ai pris un BD951 car il n y avait pas le BD243 sur la liste de simulation, le BD951 peut tenir jusqu'à 5A après les autres caractéristiques Hfe j'ai pas regardé. Pour le PMOS j'ai mis un PMOS parfait même si c'est pas le cas en réalité

    Effectivement le LM350 pourrait bien convenir
    Images attachées Images attachées  

  21. #16
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonsoir jiherve, merci de ta réponse

    Effectivement j'avais essayé ce schéma au préalable (sortie LM358 à l'émetteur NPN dont le collecteur est relié à l'émetteur du PNP toutefois je n'avais pas mis de résistance à l'émetteur du PNP et j'avais repris le schéma classique du suiveur linéaire NPN c'est à dire. Ref. sur V+AOP, et Rétroaction Vout sur V-AOP or je vois qu'en plus d'ajouter quelques résistances le schéma comporte au moins 3 changements:

    la Zener polarise le NPN en sortie du LM358
    la rétroaction Vout se fait sur V+AOP et apparemment on aura du 7.75V en sortie vu les 2x10k
    Enfin la tension Zener est reliée à l'entrée indirectement par le diviseur de tension 4.7k et 10k (qui est un étrange diviseur de tension vu qu'il n'est pas relié à la masse)

    La BZX84B7V5L est une Zener de 7.5V mais pour le coup pourquoi avoir choisi une 10k pour R2 et une 4.7k pour R4 ? Enfin R1 est à 4.7k: j'imagine il faut tout comme le montage de gcortex faire varier R1 en fonction de la charge R6 ?
    Dernière modification par Bonnes perspectives ; 26/11/2021 à 23h04.

  22. #17
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Je comprends pas pourquoi R2 vu que l'entrée AOP a une impédance énorme ?
    R4 fournit en principe 7.75/4700 = 1,6mA, sauf erreur ce n'est pas peu pour polariser la Zener ?
    Dernière modification par Bonnes perspectives ; 26/11/2021 à 23h15.

  23. #18
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    R4 fournit en principe 7.75/4700 = 1,6mA
    Arfff 3,2mA je crois que pour ce modèle c'est suffisant même si dans la fiche technique ils donnent les valeurs a 5mA

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  25. #19
    gcortex

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Le PNP ou le PMOS fait une inversion :
    Dans ce cas, fais la contre-réaction sur l'entrée +.

    PS : D'habitude, on augmente la tension de sortie en faisant la mesure sur un pont diviseur.
    Dernière modification par gcortex ; Hier à 07h37.

  26. #20
    DAT44

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonjour,
    proposition de montage:

    Nom : regul.GIF
Affichages : 24
Taille : 8,2 Ko

  27. #21
    DAT44

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Version simplifié :

    Nom : Regul 2.GIF
Affichages : 22
Taille : 7,6 Ko

  28. #22
    DAT44

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Version ajustable :

    Nom : Regul 3.GIF
Affichages : 22
Taille : 8,9 Ko

  29. #23
    gcortex

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Citation Envoyé par DAT44 Voir le message
    Version ajustable :
    En général, on garde 2.5V et on fait varier la résistance de contre réaction.

  30. #24
    DAT44

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonjour,
    Citation Envoyé par gcortex Voir le message
    En général, on garde 2.5V et on fait varier la résistance de contre réaction.
    Oui, mais le LM358 a des entrées qui peuvent descende a zéro, donc autant en profité, non ?

    Sur ce montage le courant max de sortie ne doit pas dépassé 500 mA, sinon le TIP32C risque de mal saturé (dropout plus important ...)

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  32. #25
    gcortex

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    C'est toujours embêtant de jouer avec des millivolts (masse en étoile).
    Autant profiter des 2.5V pour réduire le couplage par impédance commune et le bruit.

  33. #26
    jiherve

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    bonjour
    au final il ne lui reste plus qu'à faire son marché.
    JR
    l'électronique c'est pas du vaudou!

  34. #27
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonsoir merci beaucoup pour vos réponses. Je vais essayer les montages proposés.

    Citation Envoyé par DAT44 Voir le message
    Version simplifiée
    Pièce jointe 449944
    La résistance émetteur du PNP et collecteur du NPN n'est pas nécessaire ?

  35. #28
    DAT44

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonjour,
    Citation Envoyé par Bonnes perspectives Voir le message
    La résistance émetteur du PNP et collecteur du NPN n'est pas nécessaire ?
    Non, car l’émetteur du TIP31C n'est pas relier directement a la masse, ce qui limite le courant de base du TIP32C ...

  36. #29
    DAT44

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonjour,
    on peut ajouté une résistance entre la base et l'émetteur du TIP32C, afin de diminué la fuite de celui-ci (stabilité en température)...
    Pour améliorer la stabilité, on peut aussi ajouté des condensateurs de couplage sur l'entré + du LM358 et en sortie du montage ...

  37. #30
    Bonnes perspectives

    Re : Alimentation AOP/Zener linéaire avec minimum perte

    Bonsoir

    gcortex j'ai essayé ton montage en reprenant d'abord les mêmes valeurs pour Vin et Vzener ainsi que le même AOP puis j'ai essayé de corriger Vin et Vzener à 15V en comparant entre l'AOP LT1001 et LM358 toutefois mes résultats ne sont pas probants. Probablement le cablage avec un LM358 aurait du être modifié ? ainsi que les valeurs des résistances pour V Zener = 15 (j'ai pourtant pris la même série) ou Vin différent de 15.5V ??

    Quoi qu'il en soit je n'arrive pas à obtenir 15V (la tension de ma Zener) en sortie du montage que ce soit à 30, 24 ou 18V

    Nom : Test Montage Gcortex Suiveur Inverseur AOP.jpg
Affichages : 5
Taille : 186,4 Ko

    NOTE: il y a une coquille au niveau des courants AM1, AM2, AM3 dans l'encadré bleu du haut il s'agit respectivement de AM4, 5 et 6 comme dans le schéma

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