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Divers montages electroniques

fait par Trracer le 21 Février 2001


Montages electronique

 

Le but de cette page est de présenter quelques montages électronique simples, mais qui peuvent néanmoins rendre service à plus d'un titre. Au menu : régulation de tension, arrêt ou démarrage d'un circuit secondaire avec retard ou simplement un vrai montage de Jacky, des leds clignotantes !
Tous les montages proposés sont simples et d'une réalisation abordable à tout à chacun. Nul besoin de matériels compliqués, juste un fer à souder, une bout de plaque d'expérimentation, un multimètre et c'est tout...

 

-.- Régulation de tension -.-

 

1/ Un régulateur de tension simple

 

Voici un montage très simple de régulation de tension, il n'utilise que deux transistors! Le potentiomètre de 1K fournie une tension sur la base du transistor NPN de moyenne puissance (2N3053), le collecteur de ce dernier fournissant le courant à un PNP de puissance (MJE2955). La diode "de roue libre" (1N645 ou équivalent - pas une 1N4148 ! ) n'est pas nécessaire, mais permet de protéger les transistors dans le cas où la charge est un ou des ventilateurs. Le MJE2955 est un transistor de puissance, il peut fournir jusqu'à environ 25W, attention toutefois, une *gros* radiateur sera obligatoire dans le cas d'une charge importante. La perte de tension due au montage est réduite, seulement 0.7 volts. Le gain induit par les deux transistors est très élevé (plus de 1000), la perte de courant sera donc assez faible (négligeable : +/- 2mA).
Avantages :
  • Simple !
  • Pas cher (environ 4€)
  • Ne génère pas de parasites
Inconvénients :
  • Beaucoup moins efficace qu'un montage à base de NE555
  • Pas de compensation des variations du voltage
  • Pas de protection thermique ou électrique (si il y a un problème l'un des deux transistors y passera !)

 

2/ Un régulateur de tension un peu plus évolué

 

Voici le schéma d'un circuit à base de LM317T. Ce dernier est un régulateur de tension pouvant délivrer jusqu'à 1.5A et acceptant une tension d'alimentation comprise entre 1.25v et 37v. La tension de sortie est réglée par le couple de résistances R1 et R2. R1 est fixé à 100 ohms et R2 peut être remplacé par un potentiomètre pour en faire une alimentation ajustable. La tension de sortie peut être calculé par la formule suivante : Vout=1.25*(1+(R2/R1)). Une charge minimum de 10mA est nécessaire au bon fonctionnement du régulateur. Il faudra là aussi prévoir un radiateur dans le cas d'une charge importante.

La diode 1N4002 est une diode de roue libre protégeant le régulateur en cas d'inversion de polarité (dans le cas où la charge est un ou des ventilateurs, lorsqu'on les arrêtent ces derniers peuvent réinjecter une tension inverse dans le circuit). Le 0.1µF tantal (ou 25µF électrolytique) en sortie améliore la réponse du régulateur lors de variation de la tension. Un petit tantal de 0.1µF en entrée est recommandé si le régulateur est à une distance appréciable de l'alimentation, le 22000µF n'est pas réellement utile dans le cas d'une utilisation avec une alimentation informatique.

La perte de tension due à l'utilisation du régulateur est plus importante que dans le montage précèdent, environ 1.5v.

L'emploi d'un régulateur permet toute sorte de montage. Par exemple, on peut remplacer la résistance R1 par une thermistance de 470 ohm et R2 par une de 2.2 KOhm pour obtenir une alimentation thermo-régulée. Il est aussi possible de faire un réglage fin de la tension par l'emploi d'un switch (tel que ceux que l'on trouve sur les cartes mères) et de plusieurs résistances. De cette manière il est possible d'obtenir toute une gamme de valeurs préfixées...

 

Avantages :
  • Simple !
  • Pas cher (environ 6€)
  • Permet des montages divers et variés
  • Protection contre les surcharges et compensation des variations de la tension d'entrée
Inconvénients :
  • La perte due au montage est relativement importante (en considérant que la tension d'alimentation est de 12v, la tension de sortie sera au maximum de 10.5v)
  • Génère des interférences (mouais, pas énormément tout de même ;-)

 

Ces montages font parties du datasheets constructeurs, une version peut être consulté ici : http://webook.fset.de/20091999PHCHO/DATASHEETS/317.htm

Vou pouvez consulter les datasheets du LM317 ici : http://www.national.com/pf/LM/LM317.html

 

-.- Arrêt et démarrage à retard -.-

 

1/ Démarrage à retard

 

Ce montage permet de retarder la mise sous tension d'une circuit secondaire piloté par un relais. La base de temps est défini par le couple résistance / condensateur. Avec R=47Kohm et C=100µF, le retard est d'environ de 7 secondes. Des valeurs du condensateur plus petites réduiront ce retard, des valeurs de C plus élevées augmenteront le retard. Il convient de ne pas dépasser 47Kohm pour la résistance.

La résistance de 10K n'intervient pas dans le calcul du temps du retard. Elle permet au condensateur de se décharger quand l'alimentation est coupée. Elle n'est pas nécessaire si l'alimentation est déjà pourvu de ce type de protection. Dans le cas d'une alimentation de PC, je ne sais pas si la protection est là, je ne me suis pas vraiment posé la question. Une résistance coûte 30 cts... c'est pas ça qui va ruiner un Jacky (même un Jacky étudiant ;-)

La diode (1N400x) est (comme d'habitude) une diode de roue libre qui protège les transistors. Le fait que le collecteur ne soit pas relié sur le premier 2N3904 fait qu'il se comporte en diode zener de 8v (la plupart des transistors bipolaires conviennent, mais le voltage fourni peut varier entre 6v et 9v). Il fournit ainsi une tension sur la base du deuxième 2N3904 monté en Darlington avec un 2N3053.

 

2/ Arrêt à retard

 

Et après le démarrage, voici l'arrêt ! Ce montage est plus simple que le précèdent et peut rendre lui aussi de grands services (utilisateurs de water-cooling, cela risque de vous intéresser :-)

Les valeurs de R et C fixe le temps du retard. Mais il faut aussi tenir compte du gain apporter par le transistor, et de la résistance de la bobine du relais. Par exemple : si la bobine du relais a une résistance de 120 ohm (qui entraine donc une perte de 100mA pour 12v) et que le gain du transistor est de 30, le courant de base est de 100/30=3mA.

Le voltage appliqué à la résistance sera diminué d'à peu près 1.4v (donc 10.6v au final). Ce qui va donner une valeur de résistance de 10.6/0.003=3533 (R=U/I quoi...) donc environ 3.6K. Pour un temps de 15 secondes, la valeur du condensateur sera : 15/3R=1380µF. Une valeur standard de 1000µF peut être utilisée, il conviendra donc d'augmenter la valeur de la résistance afin d'obtenir les 15 secondes escomptées.

Avantages :
  • Pas très cher (environ 10€)
  • Ce montage peut être très pratique pour les utilisateurs de water-cooling. Cela permettrait de faire tourner la pompe quelques secondes après l'arrêt complet de la machine afin d'absorber la chaleur résiduelle...
Inconvénients :
  • Ok, je l'avoue, le calcul pour le temps du retard est pas spécialement pratique (pour ma part, j'utilise généralement un tableau avec des valeurs pré-calculées :-p )

 

 

-.- Le montage spécial Jacky ! -.-

 

Voici un vrai montage de Jacky ! Bon l'utilité est réduite, mais j'ai pas résisté à la tentation :-p

Il s'agit d'un oscillateur astable qui permet de faire clignoter alternativement deux leds. Les valeurs de R et C definissent la base de temps (la frequence de l'oscillateur). Les résistances de 470 ohm limitent le courant à 20mA (pour une alimentation de 12v). Pour obtenir un cycle d' une seconde, on peut fixer les valeurs de C=22µF et de R=47K. Réduire ces valeurs augmentera la frequence. Si vous n'avez pas de transistors NPN sous la main, vous pouvez utiliser des PNP, inverser les leds ainsi que l'alimentation et le tour est joué !

 

 

Trracer // TrracerBTB@netscape.net




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