1 Fonctions 1.2 Réalisation d une alimentation stabilisée Une alimentation stabilisée est un dispositif électronique, utilisant une régulation, permettant le réglage de la tension et du courant nécessaires au fonctionnement d'un appareil électrique ou électronique. Il est généralement conçu pour fonctionner en générateur idéal de tension et de courant. Afin de réaliser une alimentation stabilisée, plusieurs fonctions sont indispensables. Les différentes fonctions à concevoir pour réaliser ce montage sont comme suit. 1) L adaptation 2) Le redressement 3) Le filtrage 4) La stabilisation. Les fonctions présentées sont reliées entre elles selon la figure ci-dessous. Figure 1 : Fonctions d une alimentation stabilisée L étude proposée consiste en une analyse fonctionnelle. C est à dire que le système est décomposé en fonctions plus simples, puis en sous fonctions élémentaires. Chaque fonction est alors étudiée indépendamment des autres afin d en comprendre le fonctionnement. Nous allons maintenant étudier la fonction FP1 Adaptation. 1
1.2.1Fonction 1 : Adaptation Les caractéristiques, 220Volts alternatifs 50Hz, ne sont pas compatibles avec le but de ce montage. C est pourquoi nous utiliserons un transformateur pour obtenir une tension plus faible (5V, 9V, 12V, 15V, 24V etc.). Cette dernière, n est plus continue, elle est toujours alternative. Figure 2 : Symbole du transformateur. Exemple Figure 3 : signal obtenu par la fonction 1 (réduction de la tension de 220V à 20V par le transformateur) 2
1.2.2 Fonction 2 Redressement Figure 4 : signal obtenu par la fonction 2 (redressement de la tension). Le pont de Graetz est formé de 4 diodes. Il y a deux entrées où doit arriver la tension alternative (secondaire d'un transfo) et les sorties "+" et "-" où sort la tension continue. En fait, cette tension n'est pas continue, mais elle est de signe constant. A l'oscilloscope, on voit la fonction "valeur absolue d'un sinus". 1.2.2.1 Principe de fonctionnement Deux cas sont à envisager selon le signe de la tension alternative d'entrée. 1) Dans le cas où la tension d'entrée est positive, D1 et D3 sont passantes. D2 et D4 sont bloquées. Le courant traverse la résistance (qui représente la charge) de haut en bas, du "+" vers le "-". 2) Dans le cas où la tension d'entrée est négative, D2 et D4 sont passantes. D1 et D3 sont bloquées. Le courant traverse de même la résistance (qui représente la charge) de haut en bas, du "+" vers le "-". Le sens du courant dans la résistance est donc constant, c'est le rôle du pont de Graetz. 3
1.2.3 Fonction 3 : Filtrage La fonction filtrage a pour but de lisser le signal obtenu par la fonction 2 redressements. En effet, le redressement a permis d obtenir une tension positive mais avec de très fortes ondulations. La fonction filtrage a pour but de laisser le signal obtenu par le redressement et limiter ses ondulations. C1 = 80μF C2 = 220μF C3 = 400μF Figure 5 : signal obtenu par la fonction 3 (filtrage par le condensateur) Après avoir disposé un condensateur aux bornes de sortie de pont de Graetz, le tension au borne de condensateur UC à l'allure est représentée figure ci-dessus. On remarque que pendant le : - Premier cycle : le condensateur se charge. - Deuxième cycle : le condensateur se décharge. Lorsqu on augmente la capacité du condensateur, la tension devient presque continu. Cette tension peut être utilisée, mais, il reste une fonction qui rendre la tension continu. 1.2.4 Fonction 4 : Régulation La fonction 4 assure la stabilisation de la tension à la sortie (tension continue). Nous utilisons, un régulateur de tension LM 78XX. 4
Figure 6 : symbole de régulateur LM78XX Un régulateur de tension est un élément qui permet de stabiliser une tension à une valeur fixe (5V, 6V, 8V, 9V etc), et qui est nécessaire pour les montages électroniques qui ont besoin d'une tension qui ne fluctue pas, ne serait-ce que peu. Un régulateur de tension peut être composé d'un ensemble de composants classiques (résistances, diodes Zener et transistor par exemple), mais il peut aussi être de type "intégré" et contenir tout ce qu'il faut dans un seul et même boitier. Pour rendre l alimentation stable, le tableau ci-dessous montre les différents types de régulateur de tension LM 78XX. Régulateur LM 78XX V Entrée (V) V Sortie (V) Imax courant Max (A) LM 7805 9 5 1 LM 78L05 9 5 0.1 LM 78T05 9 5 3 LM 7806 9 6 1 LM 7808 12 8 1 LM 7809 12 9 1 LM 7812 15 12 1 LM 7815 18 15 1 LM 7818 24 18 1 LM 7824 24 24 1 I LM7805 Figure 6 : Exemple d une alimentation stabilisée (Entrée 220Vet de sortie 5V). 5