Je me casse les dent sur ce schéma vintage - alimentation à ua723

[Janpolanton]

Bonjour à tous,
Je tente depuis plusieurs jours de simuler le schéma de cette vieille alimentation danoise 0-24V /3A de conception plutôt curieuse.
J'ai réussi à simuler le couplage des secondaires avec un 7413 utilisé comme comparateur en créant un modèle pour celui-ci.
Je me suis aussi cassé la tête pour le "Moxie" pour lequel j'ai aussi créé un modèle spice.

La particularité de cette alimentation est sa sortie variable prise entre la masse flottante et le GND avec la broche 7(V-) du 723 reliée de fait au + Vout.
Le couple BC310/2N3055 me pose aussi question ainsi que la résistance de 220 Ohm / 5W qui dissiperait plus de 4W en pure perte sous 24V.

Voilà, je m'en remets à votre perspicacité en ces fortes chaleurs qui ramoliissent les neurones.
Le MOXIE TS3-75

*************************************************************** MICROTHERM MOXIE TS3-75
* Modèle comportemental simplifié
*
* Ajusté sur la documentation constructeur
*
* 55°C  : 85.2 kΩ (80 kΩ typ.)
* 75°C  : 3.18 kΩ (3.0 kΩ typ.)
* 95°C  : 117.6 Ω (115 Ω typ.)
** -------------------------------------------------------


.SUBCKT MOXIE_TS3_75 A B PARAMS: TEMP=25


******************************************************
* Partie NTC
******************************************************


.func TK(x) {x+273.15}


.param R25=100k
.param BETA=520


.func RNTC(x) {R25*exp(BETA*(1/TK(x)-1/298.15))}


******************************************************
* Transition
******************************************************


.param TC=70.2
.param DT=1.5


.func S(x) {1/(1+exp(-(x-TC)/DT))}


******************************************************
* Résistance résiduelle
******************************************************


.func RHOT(x) {115-0.9*(x-95)}


******************************************************
* Résistance finale
******************************************************


.func RMOX(x) {RHOT(x)+(RNTC(x)-RHOT(x))*(1-S(x))}


R1 A B {RMOX(TEMP)}


.ENDS MOXIE_TS3_75

Le 7413 simplifié :

.SUBCKT 7413 A B C D Y VCC COM PARAMS: VT=2.5BINT NOUT COM V=if(V(A,COM)>VT,
+ if(V(B,COM)>VT,
+  if(V(C,COM)>VT,
+   if(V(D,COM)>VT,0,V(VCC,COM)),
+   V(VCC,COM)),
+  V(VCC,COM)),
+ V(VCC,COM))
ROUT  NOUT Y   100


.ENDS

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[gienas]

Bonjour Janpolanton et tout le groupe

... La particularité de cette alimentation est sa sortie variable prise entre la masse flottante et le GND avec la broche 7(V-) du 723 reliée de fait au + Vout.
Le couple BC310/2N3055 me pose aussi question ainsi que la résistance de 220 Ohm / 5W qui dissiperait plus de 4W en pure perte sous 24V ...

J’ai moi aussi la flemme de "décoder" le μΑ723, mais je crois comprendre qu’il y a une alimentation fixe 24V pour le contrôle en série avec l’alimentation réglable.

Pour adapter la commande de la puissance, la sortie AOP est abaissée de 4’7V par D7 pour se trouver dans la zone d’évolution de la commande de puissance finissant par 3055.

Je suis surpris par la référence 6 du 723 dont je ne sais pas qui la génère (la flemme de chercher )

La 5W en perte, je la comprends par une ”interdiction" de se trouver à vide.

[lutshur]

Bonjour,
Le SN7413 remplacé par le 74HC20, avec les paramètres VCC OUT au lieu de VCC 0.
Le BC310 est un NPN. Remplacé par un BC639.
Il fonctionne bien ce montage.
R19 est là au cas où il n'y aurait pas de charge à la sortie, comme dit Gienas.
A donf.png
50%.png
Couic.png
Edit, les diodes de clamp sur les entrées du 74HC20 ont certainement été désactivées, d'où les tensions négatives observées

[lutshur]

Tu peux remplacer R19 par une source de courant constant, afin de limiter la puissance dissipée (max 2W et non 5W dans l'état )

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Bonjour,

schéma de principe de l'alimentation :


Le fonctionnement est assez simple :
- U1 compare les tensions sur ses deux entrées: V_in,- = Vout + Vref et V_in,+ = (Vout+V2)*R3/(R2+R3), si bien qu'en fonctionnement normal (V_in,neg = V_in,pos) on se retrouve avec Vout + Vref = (Vout+V2)*R3/(R2+R3) => Vout =(V2*R3-Vref*(R2+R3))/R2 --- qui se simplifie sachant qu'en pratique R3 est divisée en 2 partie et que Vref est obtenue à partir de V2.
- U1 fait varier la conduction de Q3 pour s'assurer que ses tensions d'entrées sont égales,
- la variation du courant d'émetteur de Q3 se transmet à Q2 et Q1, ce aui fait varier la tension de sortie de l'alimentation.
Vu autrement :
La tension Vout est reliée à la tension de sortie de U1 via : Vout + Vbe(Q1) + Vbe(Q2) + Vf(D1) + Vbe(Q3) = Vout(U1).

L'avantage majeur est que la tension de sortie peut s'approcher très près de la tension d'entrée Vin, tout en utilisant un étage de sortie en (tri-)darlington NPN, sans les potentiels problèmes de stabilité d'un étage LDO. En effet, du fait de la tension de polarisation supérieure à Vin sur Q2 et Q3, on peut réduire Vin-Vout à un simple Vce de NPN.



Edit : noter que les tensions d'entrées de l'AOP sont inversée : c'est nécessaire car une augmentation de la tension de sortie se traduit par un décalage vers le bas de la tension de feedback vs la tension de réference : V_in,+ = (Vout+V2)*R3/(R2+R3) grandit "moins vite" que V_in,- = Vout + Vref lorsque Vout augmente. On peut aussi le voir en prenant Vout comme référence des potentiels

[Janpolanton]

Merci à tous,
Mon erreur a été de ne pas remarquer qu'un BC310 était un NPN (le modèle que j'avais trouvé était un PNP) et je ne voyais pas la flêche sur le schéma d'origine.
Et d'ailleurs j'avais du mal à comprendre comment était polarisé ce PNP.

[Janpolanton]

Bonjour à tous,
Alimentation modifiée avec ajout d'une limite de courant.

C'était en fait le but de cette simulation car j'ai acheté cette alim sur LBC pour 20€ et elle était dépourvue de cette possibilité.

Je pourrai ainsi câble ce petit module qui viendra se greffer sans avoir à bricoler sur les PCB d'origine.

Le 2ème AOP du LM358 pourait même me servir pour la LED d'entré en service de la limitation, quoiq'un transistor pourrait aussi faire le job.

[gienas]

Bonjour à tous

... Aimentation modifiée avec ajout d'une limite de courant ...elle était dépourvue de cette possibilité ...

À quoi servait au juste R10 de 0,39Ω?

[Janpolanton]

Bonjour,

Tu as raison, on pourrait modifier la valeur de cette résistance mais pour plusieurs choix de courants, il faudrait autant de résistances de puissance.

Et aussi un moyen de les choisir (commutateur rotatif)

Je trouve qu'un petit module fera mieux le job avec beaucoup plus de souplesse.

[lutshur]

Je trouve qu'un petit module fera mieux le job avec beaucoup plus de souplesse

+1
La limitation actuelle est de 3A fixes, l'ex R16 était un trimmer qui ne permettait que l'ajustement à la hausse

[Janpolanton]

J'avoue que d'avoir pris la tension Zener de 5.6V comme référence de tension, ce n'est pas le plus stable.
Mais je pense que ça l'est suffisament pour faire le job.
Et j'ai ajouté une LED et un simple NPN pris entre le +24V et la masse flottante. Le signal étant pris en sortie du LM358 avec 10k vers la base.

[Janpolanton]

Au fait, @lutshur, est ce que sur ta simulation, le couplage des enroulements commence dès que la tension de sortie dépasse 0 Volt?
C'est le cas pour moi et j'aurais plutôt tendance à croire qu'il devrait opérer vers de 12V.
Quand j'aurai remonté cette alimentation qui a un peu les tripes à l'air pour le moment, j'en aurai le coeur net.

[Antoane]

Bonjour,

On peut implémenter une limitation en courant variable avec ce montage de principe :

Sur le principe _ ce montage peut ajouter une limitation en courant en utilisant le NPN de mesure déjà présent dans le 723 ou discret (Q10) et le shunt déjà présent sur la platine (Rsc). R10 est variable et permet d'ajuster le seuil de courant.
Q10 voit en effet une tension Vbe proche de Vbe = R9*I_load + V2*R10/(R11+R10)
En prenant V2*R10/(R11+R10) ~ 800mV, on peut obtenir une limitation en courant allant de 0 à R9*I_load

Qui est proche de ce que l'alimentation initiale offre... je ne sais pas s'il y a une raison technique pour ne pas avoir fait une limitation variable -- je n'ai pas analysé en détail la datasheet du 723



Ou mieux : en faisant agir Q10 sur la mesure de tension de sortie pour permettre à U1 de toujours rester en fonctionnement linéaire.

[lutshur]

est ce que sur ta simulation, le couplage des enroulements commence dès que la tension de sortie dépasse 0 Volt?

Il y a bien un souci de ce coté.
J'ai changé R4 et R5. Le NAND à 4 entrées aussi, un CD4011 a pris sa place pour que la simulation ne rame pas.
Là c'est mieux

[lutshur]

@Antoane
Ton Q10 resterait le transistor Current Limiter du LM723.
Ton R10 resterait R11 du schéma
Il y aurait ton R11 variable à ajouter, entre Ref et CL. Valeur à déterminer
Hop, une limitation de courant variable à peu de frais

[Janpolanton]

Mon modèle de 7413 fonction lui aussi en modifiant R4/R5 comme tu l'as fait.
Le couplage se fait aux environs de 13V comme souhaité.
Si ça se trouve, ce pont diviseur sur mon alim n'a pas les mêmes valeurs que sur le schéma mais pour le moment, avec 50°C dans l'atelier, le vérifier est mission impossible...

@Antoane :

Je n'ai pas bien suivi ton astuce pour le courant variable...

Je te mets le diagramme (modifié) du 723 pour explications..

[lutshur]

Option limitation de courant réglable
100mA.png
1A.png
2A.png
I max.png

[lutshur]

J'avais oublié d'afficher la commutation du relais, elle fonctionne d'après la tension de sortie.
Capture d’écran_2026-07-11_16-53-45.png
Capture d’écran_2026-07-11_16-54-47.png

[Janpolanton]

Bonjour à tous,
Puisque je vais mettre les mains dans le cambouis avec cette alimentation, je vais en profiter pour remplacer la Zener qui alimente le 7413 par un TL431.
Je me servirai de cette référence 5V au lieu de Vref du 723 pour le réglage du courant de sortie.

La simulation modifiée :