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.)
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.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.