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Topic: Une alimentation à masse virtuelle (Read 294 times) previous topic - next topic

hbachetti

Salut à tous

Voici un petit montage à brancher sur une alimentation de labo 0-30V afin d'obtenir une sortie symétrique +/- 2.5V à +/- 15V.

Le but : travailler avec des amplificateurs opérationnels bien sûr, tout en conservant la sortie 5V de l'alimentation (si elle en possède une) pour votre ARDUINO préféré.

une-alimentation-masse-virtuelle

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Jambe

Bonjour Henri

Merci pour le partage. La limite du circuit repose sur les limites des transistors, ici 5A pour les TIP120/125 (et la taille des pistes du PCB).

Si on veux plus de puissance, mettre des transistors plus gros suffit-il?


hbachetti

L'alimentation accepte un déséquilibre de 500mA maximum entre le rail positif et le rail négatif, avec des dissipateurs adaptés.
Ce n'est pas une alimentation de puissance. Elle est faite pour alimenter des AOPs.

Vu la largeur des pistes du PCB, on pourra difficilement faire passer plus de 3A, ce qui est le courant maxi de pas mal d'alims de labo.

Je ne vois pas trop dans quel type d'application on pourrait avoir besoin d'une alimentation symétrique de grosse puissance ?

Comme je l'explique dans l'article, les transistors sont là uniquement pour équilibrer.
Si ton montage consomme 2A sur le rail positif et 2A sur le rail négatif, le courant qui circule dans les transistors est négligeable.
Dans ce cas, la puissance est limitée uniquement par l'alimentation en amont.
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hbachetti

#3
Jun 25, 2019, 02:51 am Last Edit: Jun 25, 2019, 12:32 pm by hbachetti
Pour répondre plus précisément à ta question :

Il faut bien comprendre une chose : Cette alimentation est un simple circuit de masse virtuelle composé d'un amplificateur opérationnel et de deux transistors de puissance. On peut le simplifier comme ceci :



Il se contente de créer un point milieu sur une alimentation de laboratoire existante, et cela engendre un courant faible dans les transistors si la charge est équilibrée (courant du rail positif = courant du rail négatif).

Sur une charge équilibrée de 2 x 15Ω sous 2 x 15V, donc tirant 1A, il ne chauffe pas, puisque le courant du rail positif est égal au courant du rail négatif. Le courant dans les transistors de puissance est de seulement 14mA (le courant de repos du push-pull).
Il faut bien comprendre que le courant de 1A ne circule pas dans les transistors de puissance :



Si la charge est déséquilibrée par contre, un des deux transistors de puissance va conduire, et chauffer :



La limite de 250mA de déséquilibre en courant que je me suis fixée est déterminée surtout par la taille des dissipateurs.

J'ai testé jusqu'à 2A de déséquilibre, c'est à dire 7.5Ω sous 15V sur le rail positif uniquement.
Ça chauffe plutôt fort, et la tension chute de 300mV sur le rail positif.

Si l'on veut augmenter le courant de sortie de ce circuit il suffit de charger généreusement les pistes larges du PCB en soudure ou de souder dessus des fils de cuivre de 1mm2, et utiliser des câbles de plus forte section.
Les connecteur JST VH supportent 10A.
On devrait être capable de fournir au moins 5A, mais seulement sur une charge équilibrée. Et il ne faut pas oublier que l'alimentation de labo en amont devra aussi les fournir.

Avec un dissipateur plus gros il serait possible d'accepter un déséquilibre de plusieurs ampères en continu.

On peut aller plus loin :
- augmenter sérieusement la taille du dissipateur
- utiliser des résistances de 2.2Ω 5W ou 10W
- utiliser une paire de TIP140 / TIP145 supportant 10A
- utiliser des câbles de section 1.5mm2

Mais dans quel intérêt ?
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68tjs

Pour de la très faible puissance il existe la solution des "pompes de charge".
Ces circuits permettent soit de doubler une tension soit de créer un - V à partir d'un + V.

J'insiste avec ces circuits on est loin du courant max du schéma d'Henri, mais cela ne prend quasiment pas de place. Le plus encombrant étant les condensateurs de la pompe.

Remarque : un MAX232 peut être détourné de son application première (interface 5V / RS232) et fourni du +9V et du -9V  à partir du + 5V mais sans grande capacité en courant.
Attention pour le courant il faut prendre en compte ce que consomme le ou les AOP mais aussi ce qui est fourni à leurs charges.

Jambe

Ok, je ne voyais pas les choses de cette manière, j'ai encore des progrès à faire.
Merci les précisions.

Quote
Mais dans quel intérêt ?
Pour pas polluer le sujet et faire simple: convertir du CC en 3xAC

hbachetti

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