Forum Électro-Bidouilleur
Sections => Discussion Générale d'Électronique => Discussion démarrée par: sylvainmahe le Décembre 12, 2023, 10:35:30 pm
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Bonjour,
Sur mon simulateur le schéma suivant se comporte très bien avec Vin +6V à +36V pour Vout +5V 1A constant. Mise de côté la température à des Vin supérieurs à x volts, pensez-vous que ce montage serait bien ou voyez-vous des choses bizarres ou à améliorer ? La référence de tension 2.5V prévue est une LM4040 en série avec une 10k ce qui lui donne sa plage de courant correcte dans l'intervalle de Vin.
(https://i.ibb.co/2jVzHkx/REG-2.png) (https://ibb.co/nDdXtL9)
Fiche technique référence de tension LM4040 : https://docs.rs-online.com/0c70/A700000006798097.pdf (https://docs.rs-online.com/0c70/A700000006798097.pdf)
Fiche technique AOP LM2904 : https://www.st.com/resource/en/datasheet/lm2904.pdf (https://www.st.com/resource/en/datasheet/lm2904.pdf)
Merci d'avance.
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Bonjour,
Votre ampli opérationnel a une tension d'alimentation max de 30v alors que la tension d'entrée va jusqu'à 36v. Il faut polariser la référence de tension.
Je pense qu'avec 6 v en entre vous n'aurez pas 5v en sortie a cause de la tension de déchet élevée de l'ampli OP, il faudrait un modèle dit " rail to rail".
Jean-Louis
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D'accord merci, mince j'ai confondu avec un autre AOP, ok pour la tension.
Je vais donc chercher un AOP dit "rail to rail".
J'en ai trouvé mais ils ont souvent des tensions ne dépassant pas 5.5V.
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Bon j'aurais trouvé la pépite, mais 11€ le bordel ! Voir 14€ dans ma boutique d'électronique du coin.
L'AD822 qui va jusqu'à 36V, enfin selon la documentation du même fabricant, car je suis tombé sur un autre pdf d'analog device indiquant 30V mais ça me va. Le prix ne me va pas néanmoins ::)
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Bonjour
Il y a la TBS612 a environ 2€ par exemple.
Il faut faire recherche paramètrique sur Farnell ou RS ou autre distributeur .
Jean-Louis
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Merci c'est intéressant. Seul point que j'ai oublié de préciser : je n'achète que des composants traversants.
Donc je cherche un PDIP-8 surtout.
Néanmoins cela me montre que ça existe pour pas cher.
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Bonjour, est-ce que mon schéma ci-dessous serait bien pour un AOP qui n'est pas "rail to rail" ?
(https://i.ibb.co/2qzM5WX/REG-2.png) (https://ibb.co/ZdQgNGy)
En effet j'ai indiqué 1V max en sortie AOP et ça régule bien dans la théorie du simulateur. Puis j'ai mis un soft start sur l'entrée non-inverseuse de l'AOP qui empêche de sortir une tension supérieure à 5V au moment où on branche l'alimentation.
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Bonjour
Dans ce cas il faut entrer sur l'entrée non inverseuse de l'ampli OP....la résistance de base du premier transistor e semble bien faible j'aurais mis plutôt 10k ou 22k lieu de 100 ohms!
La Zener doit être polarisée avec un courant qui vient de l'entrée non régulée du montage. Les courants min et Max sont définis dans la data sheet pour calculer la résistance. L'entrée de l'amplificateur opérationnel ne peut fournir aucun courant a la Zener. Il faut brancher l'entrée sur la Zener comme sur le premier schéma.
Jean-Louis
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Bonjour,
Attention aux simulateurs ; en effet en général pour les circuits intégrés ils utilisent des modèles dits comportementaux qui ne prennent pas en compte les alimentations....
A mon avis il ne faut pas concevoir des circuits en dehors des max rating ni même des plages d'opération fonctionnelle.... C'est pas pour ça que ça ne pourra pas marcher, mais il y a des risques de fonctionnement aléatoire vs température, fiabilité.....
Il y a un moment il faut quitter les simulateurs et prendre le fer a souder ou un breadboard et regarder derrière ce qu'il se passe avec un multimètre, ou beaucoup mieux un oscilloscope. Moi je testerai le premier schéma avec un simple ampli OP un 741 pour comprendre comment ça fonctionne, les limites....
Jean-Louis
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Bonjour :
Oui pour la zener ! J'ai hésité à dessiner la zener avec sa résistance venant de l'entrée non-regulée juste pour vous. En gros dans le simulateur j'utilise un générateur 2.5V car je n'ai pas de référence de tension à disposition ! Voilà le pourquoi du comment.
Pour entrer sur l'entrée non-inverseuse, si je fais ça plus rien ne fonctionne !
Bon je ferais ce schéma en l'air de toute façon c'est prévu. Là c'est juste que depuis l'année dernière des voleurs m'ont pris l'intégralité de mes outils. Donc je fais ce que je peux aux horaires d'ouverture de fablab...
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(https://i.ibb.co/2sb143y/Screenshot-20231214-130919.png) (https://ibb.co/mXxVW5G)
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Bonsoir,
Autant pour moi pour l'entrée de l'ampli OP ....en effet il faut bien relier la sortie de l'alim sur l'entrée inverseuse de l'ampli OP.
Jean-Louis
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Ok c'est noté. Je vais essayer ça bientôt j'espère et je pourrais faire un retour si c'est bien fonctionnel dans les plages d'utilisation que je souhaite.
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Bonjour à nouveau, je me demandais si l'aop peut être indiqué comme étant un comparateur de tensionou si c'est mieux que ce soit aop seulement?
Dans ma compréhension l'aop est optimisé pour amplifier, et le comparateur est optimisé pour comparer.
Merci d'avance.
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Je me réponds à moi même :
Je pense que la meilleure solution est le comparateur pour faire des régulateurs de tension et être précis.
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Bonjour,
A mon avis c'est a essayer, mais intuitivement je dirais que non car un comparateur est prévu pour fonctionner en tout ou rien ( 0V ou circuit ouvert c'est dire Vcc si résistance de pull UP)en sortie alors qu'un amplificateur opérationnel en régime linéaire c'est a dire avec une tension de sortie quelconque.
Jean-Louis
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D'accord merci pour la réponse. Je ne pensais pas qu'il y avait cette différence sur la sortie, je pensais que les différences étaient plutôt sur les entrées.
Je vais donc choisir un amplificateur opérationnel.
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Bonjour
Je dois réfléchir à nouveau à ce montage car les transistors PNP et NPN restent saturés.
(https://i.ibb.co/GW8ZRy3/PXL-20240201-175801067.jpg) (https://ibb.co/ZBFQx51)
(https://i.ibb.co/TMfhgf2/PXL-20240201-175744721.jpg) (https://ibb.co/9HDYrDg)
(https://i.ibb.co/wMyfcfB/REG-2.png) (https://ibb.co/cDJjYjk)
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Bonjour,
Il faudrait faire quelques relevés de tensions sur le circuit avec un voltmètre pour voir ce qui se passe....
Jean-Louis
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Bonjour Jean-Louis. Oui la tension :
masse ref de tension = 2.48V
base émetteur npn = 0.6V
Je regarderais le reste prochainement.
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Bonjour,
Il faudrait regarder les tensions de l'amplificateur opérationnel ( alimentation incluse) ainsi que le le PNP de puissance.
Jean-Louis
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Bonjour Jean-Louis.
À un moment j'ai regardé l'alimentation de l'aop que j'alimentais via un pont diviseur 4.7k/4.7k et condensateur 10uf + 100nf à la sortie de ce pont diviseur, mais la tension n'était pas la tension du générateur divisé par deux, c'était inférieur nettement. Ça me montre qu'il tire plus de courant que calculé.
Donc j'ai décidé de l'alimenter directement via le générateur.
Le npn et pnp étaient toujours saturés passants en régime de commutation.
Il y a quelque chose qui a son importance que je n'ai pas dessiné dans le schéma, c'est une pull-up de 20k que j'ai rajouté à la sortie de l'aop :
(https://i.ibb.co/pdwGw9V/REG-3.png) (https://ibb.co/Hq414kw)
Après avoir réfléchi je pense que cette résistance ne permet plus le régime linéaire du npn ni du pnp ?
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Bonjour,
Oui il faut une alimentation de l'amplificateur opérationnel en basse impédance, car en plus du courant de repos il faut tenir compte du courant de l'étage de sortie qui alimente la base du transistor NPN. Pourquoi avoir mis un point diviseur? Le lm2904 accepte plus de 30v.
Pas besoin de résistance de pull UP pour un amplificateur opérationnel....c'est utile uniquement avec un comparateur.
Pour voir ce qui se passe mesurer toutes les tensions : il y en a seulement une dizaine dans ce schema.
Jean-Louis
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Bonjour Jean-Louis,
En bref je souhaite faire un régulateur qui accepte jusqu'à 60V en entrée, d'où l'essai d'alimentation par pont diviseur. J'avais essayé de prévoir le courant de sortie aussi mais certainement que j'ai calculé trop faible.
La pull-up était pour diminuer le courant de sortie de l'aop ! Je sais bien que la sortie est push-pull.
C'était l'interrogation de ce sujet :
https://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=1455.0 (https://forum.bidouilleur.ca/index.php?topic=1455.0)
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Ok, sa fonctionne super bien ! -> sans la pullup en trop sur le transistor NPN.
Je suis impressionné du dropout qui est presque invisible lorsque le régulateur débite un courant inférieur à 50mA lors de mes essais sans pont diviseur pour l'AOP. La régulation avec tension d'entrée à +60V fonctionne super bien, bien-sûr à cette tension le rendement est très faible donc à utiliser en conséquence.
J'ai également diminué l'impédance du pont diviseur qui alimente l'aop par trois. Je vais calculer à nouveau ce pont diviseur car mes valeurs n'étaient pas correctes.
Le transistor PNP est un MJE15033.
Le NPN est un BC546.
La ref de tension il n'y avait pas de LM4040 en magasin, donc c'est une LT1004CZ2.5 (elle a une plage de courant un peu plus large donc la 20k pull-up convient toujours).
L'AOP est un LM2904
Nouveau calcul avec résistances 680? 3W pour l'AOP :
(https://i.ibb.co/rZfsyW9/REG-2.png) (https://ibb.co/Cns20rL)
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Bonjour,
Bravo pour ces résultats.
Il serait intéressant de savoir a partir de quelle tension d'entrée le montage fonctionne. A cause du diviseur sur l'alimentation de lOPAmp il ne doit pas fonctionner trop bas en tension : il faut que la tension d'alimentation soit supérieure aux 2.5 v de la tension d'entrée. Il y a possibilité de mettre Zener sur alim de l'opamp mais attention a la dissipation de la résistance quand on 60v en entrée. Il y a peut être possibilité d'alimenter a partir du 5v régule de sortie, mais il faut voir si ça démarre.
Bonne bidouille
Jean-Louis
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Bonjour Jean-Louis, ok merci pour votre message.
Avec le pont diviseur pour l'AOP effectivement je dois refaire des essais avec des 680 3W :
(60)÷(680%105×2)=0.042A
(60)²÷(680%95×2)=2,786W
Comme vous l'évoquez avec 5V en entrée on est en dessous du mini du LM2904 qui demande 3V mini.
Si je me limite à 55V max en entrée, je peux placer un pont diviseur qui avec 5V en entrée me donne 2.7V au point milieu du pont diviseur, mais ce n'est toujours pas 3V.
C'est le seul point problématique pour l'instant.
Je pense que je vais étudier la solution zener.
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Pour répondre à votre question sur la tension de démarrage min j'ai oublié de préciser les choses dans mon message initial :
Sans pont diviseur pour l'AOP avec 5V en entrée j'ai 4.98V en sortie, à noter que j'avais également 4.98V en sortie avec 30V en entrée.
Avec pont diviseur 2.35k 2.35k 0.6W pour alimenter l'AOP, j'avais 7.5V mini en entrée pour avoir 4.98V régulé en sortie. Et à 60V en entrée j'avais également 4.98V régulé en sortie.
Je vais tester :
Avec pont diviseur 680 680 3W.
Avec diode zener.
J'ai donc calculé la diode zener qui serait adaptée pour fournir le plus de courant à l'AOP sans dépasser une résistance pull-up de 3W et sans dépasser le courant d'une zener :
puissance max dans la résistance = (60?13,8)²÷(820%95)=2.739W
intensité max traversant la résistance = (60?13,8)÷(820%95)=0.059A
résistance min pour ne pas dépasser le courant max de la zener = (60?13,8)÷(0,071)=650.704
Je pense donc essayer une zener 15V (BZX85C15) et résistance 820 ohm 3W. Dans mon idée lorsque la tension d'entrée diminue et se rapproche de 15V, la zener ne servira plus. Le but est uniquement de ne pas dépasser 30V pour l'AOP.
(https://i.ibb.co/VSRgzmD/REG4-2.png) (https://ibb.co/tsgqvXc)
word ligne (https://usefulwebtool.com/fr/clavier-mathematique)
(https://i.ibb.co/GFHdJcF/PXL-20240209-143506742.jpg) (https://ibb.co/8XYmB6X)
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Donc cette fois avec la 820 ohm 3W et la zener 15V j'ai bien +5V en entrée +5V en sortie.
Autres tests, si la tension d'entrée est inférieure à +5V, la tension d'entrée est égale à la tension de sortie (+- imprécisions que je ne vois pas avec mon montage simple) sur la plage 0V à +5V, c'est vraiment efficace. Car en dessous de +5V en entrée les transistors sont en commutation au lieu d'être en régime linéaire.
Je vais essayer avec davantage de courant pour observer le comportement.
(https://i.ibb.co/wsLRDv4/PXL-20240209-150725944.jpg) (https://ibb.co/GTJ0ghR)
(https://i.ibb.co/Ry2jSxC/PXL-20240209-150805535.jpg) (https://ibb.co/q5BJntR)
(https://i.ibb.co/QXRSvDK/PXL-20240209-150816005.jpg) (https://ibb.co/8XpvgY7)
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Bon et bien je n'ai jamais vu ça, +5V en entrée, +5V en sortie globalement, avec des pointes à 600mA.
Voir la vidéo : https://youtube.com/shorts/KRC4yQuNya4?si=344vWMp02c4-RQuJ (https://youtube.com/shorts/KRC4yQuNya4?si=344vWMp02c4-RQuJ)
(https://i.ibb.co/09XN5Yh/PXL-20240209-155229788.jpg) (https://ibb.co/2M62Jcg)
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Dernière vidéo où je montre le comportement de +3V à +30V : https://youtu.be/Bnq1_QEupvc?feature=shared (https://youtu.be/Bnq1_QEupvc?feature=shared)
Le schéma définitif pour le moment :
(https://i.ibb.co/42LFFgj/REG6-2.png) (https://ibb.co/C6ywwsn)
Pour résumer les caractéristiques actuelles :
Vin : 0V à +60V
Dropout max de Vin 0V à +5V Iout 250mA : < 0.05V
Dropout max de Vin 0V à +5V Iout 650mA : < 0.15V
Vout : +5V à Vin < +5.05V pour 250mA et Vin < +5.15V pour 650mA
Iout max : 1A en continu, 8A en pointe pendant < 10 secondes
Équipé d'un soft start
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J'ai rajouté un détrompeur à l'entrée (à tester prochainement) :
(https://i.ibb.co/4txHjKt/REG8-2.png) (https://ibb.co/YQGxtPQ)
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Réponse : le détrompeur fonctionne parfaitement bien, de 0V à +32V, il me faut une autre alimentation pour essayer jusqu'à +60v. Au multimètre je n'ai pas constaté de chute de tension entre l'amont et l'aval du détrompeur au courants testés : jusqu'à 1.1A.
Autre news, à 1.1A en continu le dropout du régulateur est moins bon, d'environ 1V. Alors qu'il est inférieur à 150mV pour un courant de 600mA.
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Bonjour, j'ai changé le PNP MJE15033 par un IRFU9024PBF et le comportement est sensiblement identique sauf pour une tension d'entrée inférieure à 4V bien-sûr. Le gros avantage est la température du mosfet très inférieure à celui du pnp.
Quelques questions ou commentaires :
Je vais doubler la 820? 3W pour 2x 1.8k? 3W en parallèle afin de répartir la température lorsque la tension d'entrée du régulateur est environ 60V.
La VGS du mosfet ne dépasse jamais 4V, j'ai rajouté une zener au cas où mais elle ne sert à rien je pense.
Chose que je n'avais pas compris, la différence de potentiel aux bornes de la résistance base du NPN n'excède jamais 1.2V. Je n'ai pas regardé entre base et émetteur.
La tension aux bornes de la résistance 100? grille mosfet est toujours 0. J'ai trouvé ça étonnant, je pensais qu'une partie était absorbé par cette résistance.
Du coup je pense que mes calculs de la pullup 20k? du mosfet et la résistance 2.2k? base du npn sont faux, qu'en pensez-vous ?
Merci d'avance.
Voilà le nouveau schéma :
(https://i.ibb.co/BLhB5H8/REG9-2.png) (https://ibb.co/tB0DTwy)
Je vais tester prochainement de demander 1A en continu et voir ou se situe le dropout cette fois.
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Ou comme ça :
(https://i.ibb.co/frvq0C4/REG10-2.png) (https://ibb.co/xzHX5MJ)
png net (https://fr.imgbb.com/)
3x RF1270 (270? 1W) (810?)
((60?13.8)÷3)÷(270%95)=0.060A
((60?13,8)÷3)²÷(270%95)=0.924W
0.6€
Car j'ai remarqué que dépasser 1W ça brûle, il faudrait 0.5W idéalement.
Ou :
4x RF1220 (220? 1W) (880?)
((60?13,8)÷4)÷(220%95)=0.055A
((60?13,8)÷4)²÷(220%95)=0,638W
0.6€