Régulateur linéaire avec ref LM4040

[loulou31]

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

[sylvainmahe]

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.

[sylvainmahe]

Bonjour

Je dois réfléchir à nouveau à ce montage car les transistors PNP et NPN restent saturés.

[loulou31]

Bonjour,
Il faudrait faire quelques relevés de tensions sur le circuit avec un voltmètre pour voir ce qui se passe....


Jean-Louis

[sylvainmahe]

Bonjour Jean-Louis. Oui la tension :
masse ref de tension = 2.48V
base émetteur npn = 0.6V

Je regarderais le reste prochainement.

[loulou31]

Bonjour,

Il faudrait regarder les tensions de l'amplificateur opérationnel ( alimentation incluse) ainsi que le le PNP de puissance.

Jean-Louis

[sylvainmahe]

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 :



Après avoir réfléchi je pense que cette résistance ne permet plus le régime linéaire du npn ni du pnp ?

[loulou31]

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

[sylvainmahe]

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

[sylvainmahe]

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 :

[loulou31]

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

[sylvainmahe]

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.

[sylvainmahe]

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.


word ligne

[sylvainmahe]

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.

[sylvainmahe]

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