Carte d'alimentation 12V

Conception et réalisation d'une carte d'alimentation  12V

Objectifs du projet : 

L'alimentation étant nécessaire pour tout circuit électronique,  le 

but de ce projet était  de réaliser une carte d'alimentation 12 v

A l'exception de certains moteurs et grandes machines industrielles, tous les circuits électroniques nécessitent des tensions (ou courants) continus. Or, la grande majorité des appareils "de table" sont raccordés au réseau électrique, nous disons dans la pratique qu'ils sont raccordés au "secteur".

La tension du réseau électrique est dans nos région de 230V alternatif, oscillant à une fréquence de 50 Hz. Ce qui impose aux circuits d'alimentation un système de redressement de la tension (ou du courant).

Un transformateur peut être présent pour délivrer plusieurs tensions alternatives de diverses valeurs et effectuer une séparation galvanique. La séparation galvanique consiste à séparer le secteur des pièces métalliques du chassis de l'appareils appelées "chassis" ou "masse" de l'appareil. Nous parlons de "chassis chaud" lorsqu'il n'y a pas de séparation ou sinon de chassis froid. La séparation galvanique permet également de relier le chassis aux connexions externes de l'appareil.

Le Filtrage :

Le condensateur chimique (électrolytique) C1 assure le filtrage de la tension redressée, afin d'obtenir une tension qui ressemble plus à du continu qu'à de l'alternatif. Sa valeur dépendra du courant de sortie maximal que vous souhaiterez pouvoir obtenir, la valeur de 2200 uF spécifiée ici vous permettra un filtrage suffisant pour un courant de sortie de l'ordre de 1 A. Vous pouvez le réduire à 1000 uF si vous ne comptez pas tirer plus de 500 mA de votre alimentation (ou même à 470 uF en acceptant une légère baisse de qualité de la tension de sortie).

Ronflement :

La variation de tension aux bornes du condensateur causée par la charge et la décharge est appelée ronflement. La tension de sortie sera la tension moyenne. La fréquence du ronflement dépendra du type de redressement utilisé. On exprime la valeur de la tension de ronflement en volts crête-à-crête (er). 

 Le redressement mono-alternance :

Ce redressement s'obtient à l'aide d'une diode en série avec la résistance de charge Rch. C'est le circuit de redressement le plus simple que nous pouvons rencontrer.

Lors de l'alternance positive de la tension d'entrée, la diode D conduit et présente à ses bornes 0,6V. La tension d'entrée est appliquée à la résistance de charge Rch. Le courant dans la Rch vaudra ÎRch = Û - 0,6 / Rch.

si Û >> Uj alors ÎRch = Û / Rch

La valeur moyenne en continu que nous pouvons mesurer sur la Rch vaut:

UDCmoy = (Û-0,6) . 1/p

et si Û >> 0,6V alorsUDCmoy = Û . 1/p

Lors de l'alternance négative de la tension d'entrée, la diode D est bloquée et empêche tout courant de circuler. Donc la tension sur la Rch vaudra 0V et aux bornes de la diode

UD INV-MAX = Û.

 Le redressement double alternance

  Circuit à deux diodes et transformateur avec point milieu

Ce premier schéma de principe indique un montage qui nécessite un transformateur. Le bobinage secondaire est réalisé avec une connexion supplémentaire qui se nomme point milieu. Ce système de redressement porte le nom de redressement double alternance avec deux diodes et transformateur à point milieu.

Le transformateur doit être considéré comme un double générateur de tensions alternatives dont les tensions de sorties US1 = US2 , de même polarité en même temps.

Pour les diodes, par contre, la tension UAM est positive à l'anode de D1 pendant que la tension UBM est négative à l'anode de D2 .

Lors de l'alternance positive de UAM, la diode D1 conduit et le circuit est fermé par Rch et par le point milieu du transformateur. Le courant dans la Rch vaudra

ÎRch = ÛS1 - 0,6 / Rch

et si Û >> Uj alors ÎRch = ÛS1 / Rch

La tension continue moyenne sur la résistance de charge Rch vaut dans ce système de redressement le double du redressement mono-alternance, soit

UDCmoy = ÛS1 . 2/p    ( si US1 >> 0,6V)

Lors de l'alternance négative, la diode D1 se bloque ( UD INV. = ÛS1 ), et la diode D2 se met en conduction. Le circuit se ferme par Rch et lepoint milieu. Le courant dans Rch est de même valeur et de même sens que pour l'alternance positive.

Pour le fonctionnement de ce montage, le transformateur est obligatoire.