Comment calculer une alimentation régulée. Une carte de conception d'alimentation réglable ou une alimentation appropriée doit être lourde. Avantages de l'alimentation

Probablement, ma partie inconsciente a nié la preuve, et donc le mystère est resté sans réponse. Récemment, un lecteur de blog m'a demandé de l'aide pour un projet de système LED qui permettrait de les ajouter au mode facile une deuxième fois. La meilleure solution était de les connecter en parallèle et sans utiliser de résistances. Eh bien, ce qui est intéressant, c'est qu'il n'a pas brûlé immédiatement, de plus, avec une certaine plage de tension, le courant de la LED a augmenté de manière linéaire et contrôlée. La deuxième étape consistait à examiner les feuilles du fabricant de certaines LED pour voir la courbe tension-courant.

Le secret chinois est donc résolu : il existe une région, assez étroite, dans laquelle une augmentation progressive de la tension correspond à une augmentation progressive du courant. C'est-à-dire : en restant dans cette zone, vous pouvez allumer la LED sans résistance. Pire que ça, tous les modèles de LED n'ont pas le même seuil de tension.

Pièces et composants électroniques

Sur la figure, nous pouvons voir la courbe tension-courant de la LED blanche utilisée comme exemple. Ce que vous gagnez en sécurité est perdu en efficacité. L'ajout d'une résistance en série avec la LED nous permet de contrôler le courant circulant dans le circuit, notamment en cas de variations importantes de la tension d'alimentation. En revanche, ce que l'on gagne en sécurité, on le perd en efficacité car la plupart de l'énergie fournie sera dissipée dans la résistance plutôt qu'en tête.

Regardons cas particulier: DEL blanche avec une tension de seuil de 3,6V, alimentée par une tension de 12V, a besoin d'une résistance série de 420 ohms pour avoir un courant de 20mA. Eh bien, si à un moment donné nous augmentons la tension de 12 V à 15 V tout en conservant la même résistance, le courant au lieu de 20 mA monte à 27 mA, ce qui est une valeur tout à fait acceptable pour ce type de LED.

Mais si nous augmentons la tension à 3V, comme dans le cas précédent, en passant de 5V à 8V, le courant augmentera à 62mA et après un court instant la LED s'allumera. Par conséquent, la résistance nous sert de "ralentisseur", plus la tension chute à travers elle, plus le circuit d'oscillation de puissance est tolérant. Et nous arrivons ici à la conclusion fondamentale dans le cas des lanternes chinoises, puisqu'il n'y a pas de résistance, le courant traversant les LED sera très différent du moment où les piles sont neuves jusqu'à ce qu'elles soient à moitié déchargées.

Le circuit à transistor comprend

Malgré cela, il y a suffisamment de charge, car nous ne consommons qu'un cinquième de l'énergie qui y est stockée. Étant donné un courant de 20 mA par LED, le courant total devrait être de 180 mA. La première image montre qu'à une tension d'alimentation de 4 V, le courant est de 620 mA, c'est-à-dire presque 70 mA par LED, énorme ! Et nous sommes moitié-moitié en dessous de la tension maximale possible de trois batteries.

Une telle consommation, évidemment au-delà de la merveilleuse lumière que donne la lampe de poche, "mange" nos batteries et endommage les LED. Une consommation initiale aussi élevée n'a pas de sens. Il a fallu tester directement 3 batteries neuves. Autrement dit, dans les premières minutes, le courant traversant les LED était très élevé. Cela provoque une décharge rapide des batteries, abaissant leur tension de sortie à 1,2 V ou moins. A partir de ce moment, le système se stabilise, le courant chute à 280mA, divisé par 9 LED, nous donne 31mA, c'est-à-dire un courant "décent".

Dommage que pour arriver à cette situation, nous ayons mangé la moitié des piles et torturé au hasard un groupe de LED. Objectivement parlant, une lampe de poche aussi mal faite a un avantage pour le vendeur : au début, elle donne une lumière impressionnante, et on peut difficilement résister à la tentation de l'acheter à des prix aussi avantageux. Mais le battage médiatique est sous l'aile, tout comme la plupart des gadgets technologiques bon marché venant de l'Est.

Bien sûr, pour une analyse approfondie, un modèle de lampe de poche ne suffit pas pour créer une règle. Je n'avais pas l'intention d'écrire un livre sur ce sujet. Le modèle de lampe de poche en question est plus petit, avec seulement 3 LED et deux piles, comme on le voit sur la photo. Dans ce cas, il n'y a pas de risque de surintensité car la tension disponible pour les batteries neuves est légèrement supérieure à la tension de seuil des LED. Le problème avec ce modèle est qu'à moins que les piles ne soient neuves, le courant et la lumière qui en résulte sont très faibles.

Un utilisateur ne connaissant pas cette fonction changera les piles pour des neuves et jettera les "anciennes" qui sont en fait presque neuves. Solution non standard avec trois lanternes chinoises en verre. Lorsque la lumière commence à s'allumer, remplacez l'une des anciennes piles par une nouvelle, et ainsi de suite. Existe-t-il des solutions pour fabriquer une lampe de poche décente?

Le moyen le plus simple consiste à ajouter plus de batteries pour obtenir une tension plus élevée et introduire une résistance série. Nos expérimentations ont montré qu'il est possible de conduire un groupe de LED du même type en parallèle et sans utiliser de résistances, en gardant comme condition la stabilisation de la tension d'alimentation et qu'elle peut être réglée finement pour les traverser simplement.

Le défaut est que la tension est très importante, il faut donc utiliser une alimentation stabilisée et régulée. Le programme recherche automatiquement les valeurs de résistance facilement réalisables et conçoit le circuit complet. Cependant, ce circuit présente un inconvénient qui s'avère décisif dans certaines conceptions dans lesquelles on peut nécessiter des courants importants.

Comme on le voit dans tous les modèles qui existent dans cet appareil, on retrouve une limite de 5 ampères. Si ce seuil est dépassé, le régulateur sera endommagé. Ce n'est pas un obstacle, nous pouvons donc créer une source régulée pouvant transporter des courants supérieurs aux limites du transistor. Dans le schéma ci-dessus, la base et l'émetteur sont connectés au même nœud, ils sont donc soumis au même potentiel.

Si nous prenons un voltmètre et effectuons une mesure, comme indiqué dans le schéma ci-dessus, nous verrons une différence de potentiel nulle, car il n'y a pas une telle différence, la base et l'émetteur sont au même point. La seule façon d'obtenir une chute de tension entre l'émetteur et la base est d'utiliser une résistance. Selon la loi d'Ohm, la chute de tension aux bornes d'une résistance équivaut à multiplier résistivitéélément au courant qui le traverse. Si nous avons besoin d'une chute de tension de 7, alors nous utilisons l'équation suivante : avec cette formule, nous trouverons la valeur de résistance nécessaire pour déclencher la conduction à travers le transistor.

Le niveau actuel est toujours sélectionné. Le schéma ressemblera à ceci : la résistance ultime doit être une résistance de puissance, car un courant important la traverse. Nous pouvons utiliser des résistances de 10W pour la sécurité. Pour tester les courants sur ce contrôleur, nous utiliserons une résistance de charge de 10 ohms. Si nous modifions la tension, le courant fera de même afin que nous puissions juger si le bypass fonctionne. Voyons voir.

Nous voyons que lorsque le courant qui attire la charge sur le circuit est de 36 ampères, la chute de tension aux bornes de la résistance de limitation n'est que de 36 volts. Ce type de source est très facile à obtenir car nous connaissons tous un ami ou un parent qui a acheté le dernier modèle d'ordinateur et ne sait pas comment se débarrasser d'un vieil ordinateur qui ne sert plus. Si la demande de courant augmente et donc la chute de tension, la largeur d'impulsion augmente de sorte que la chute de tension est corrigée pour que la tension de sortie reste constante.

Les avantages de ce type de sources sont : - Elles fournissent une puissance élevée avec un poids très faible. - Ils sont très économiques. Depuis la fin des années 1990, tous les ordinateurs sont équipés de telles sources. L'inconvénient de ces types de sources est qu'elles génèrent du bruit électrique et, dans certains cas, peuvent provoquer des interférences radioélectriques. De plus, le ventilateur qu'ils possèdent produit généralement un léger bourdonnement.

Même parfois sur carte mère il y a une LED qui nous dit de ne pas changer la mémoire tant qu'elle est allumée car la carte est alimentée et pourrait être endommagée. Il est activé en faisant tomber sa tension à 0V et donc, lorsqu'il est connecté avec un fil de terre, la source démarre. Si la source n'a pas d'interrupteur, vous pouvez l'installer entre la borne verte et l'une des noires.

Pour que notre source ait une sortie de tension régulée, nous avons besoin d'un régulateur de tension réglable. En plus de la présentation La meilleure performance par rapport aux régulateurs fixes, il dispose d'une protection contre les surcharges et les surchauffes, la protection contre les surcharges fonctionne même si le terminal de commande est éteint. Il peut fournir 1,5 ampères de courant. Le schéma de câblage et l'affectation des bornes sont illustrés ci-dessous.

Pour le calcul, on peut utiliser la formule fournie par le constructeur dans son cahier des charges. Ou une forme simplifiée de l'expression. L'erreur obtenue dans cette approximation est très petite, donc cette deuxième formule est pleinement applicable à notre propos. Lorsque le potentiomètre est augmenté, la tension de sortie augmente jusqu'à ce que la valeur maximale du potentiomètre soit atteinte.

Nous pouvons ajuster la sortie de 1,25 à un maximum qui, selon le fabricant, ne doit pas dépasser 30V. En résumé, les valeurs de résistance du circuit régulateur seront. Ce cas est défini lorsque la tension la plus basse possible est appliquée. La valeur résultante est assez grande, nous devrions donc penser à attacher un dissipateur thermique de taille décente au régulateur. Ceci termine le calcul du contrôleur. Pour le montage, nous nous basons sur le schéma suivant.

Ici, c'est fait dans le simulateur. Il ne reste plus qu'à connecter un bon dissipateur thermique au circuit intégré. Si des outils sont disponibles pour le filetage, percez avec un foret de 2,9 mm, puis coupez le filetage. Si le dissipateur doit être fixé au boîtier de la source, il est nécessaire d'isoler électriquement le régulateur avec du mica ou une feuille isolante en silicone afin que son dos métallique ne touche pas le dissipateur. Il faut également isoler la vis avec un morceau de plastique. Si par contre le dissipateur n'est pas en contact avec le boîtier source métallique, on utilisera de la pâte thermique pour faciliter le flux de chaleur entre les deux parties.