Comment une alimentation régule la tension dans les circuits électroniques

Le but d'un bloc d'alimentation est de fournir la puissance pour un circuit électronique. Pour une quantité donnée d'énergie, il ya une relation inverse entre la tension et le courant. Chaque fois que le courant augmente, la tension doit diminuer, et chaque fois que le courant diminue, la tension doit augmenter. Ce simple fait, malheureusement, a un effet négatif sur les circuits d'alimentation.

Lorsque vous vous connectez un voltmètre aux bornes de sortie d'un bloc d'alimentation, le compteur se dessine une quantité presque négligeable de courant, de sorte que le compteur indique très proche de la tension que vous attendez pour obtenir de l'alimentation.

Toutefois, si vous connectez un circuit qui consomme un courant important de l'alimentation, la tension de l'alimentation va baisser proportionnellement au courant. Selon la nature du circuit vous vous connectez à l'alimentation, cette chute de tension peut ou ne peut pas être une mauvaise chose.

Certains circuits conçus pour 12 VDC fonctionnera bien si seulement donné 9 VDC. Mais d'autres circuits sont sensibles à la tension d'entrée, de sorte que l'alimentation doit travailler plus fort pour vous assurer qu'il délivre la tension souhaitée.

Pour maintenir un niveau de tension constante quelle que soit la quantité de courant tiré d'une alimentation électrique, l'alimentation peut intégrer une Régulateur de tension circuit. Le régulateur de tension surveille le courant consommé par la charge et augmente ou diminue en conséquence la tension à maintenir constante la tension de niveau.

Un bloc d'alimentation qui incorpore un régulateur de tension est ce qu'on appelle un alimentation régulée.

Vous pouvez concevoir votre propre circuit de régulateur de tension, mais il est beaucoup trop facile d'acheter un des nombreux circuits intégrés disponibles (IC) régulateurs de tension. CI régulateur de tension sont peu coûteux (moins de deux dollars) et, avec seulement trois broches pour connecter, facile à intégrer dans vos circuits.

Le type le plus populaire du régulateur de tension IC est le 78XX série, parfois appelé le LM78XX série. Ces régulateurs de tension se combinent 17 transistors, trois diodes Zener, et une poignée de résistances dans un package pratique avec trois broches et un dissipateur de chaleur qui aide à dissiper l'excès de puissance consommée par le régulateur comme il compense pour les augmentations ou diminutions de la consommation de courant pour maintenir le tension à un niveau constant.

Les deux derniers chiffres du numéro d'identification 78XX indiquent la tension de sortie régulée par le circuit intégré. Les modèles les plus populaires sont:

Les plus courants sont le 7805 (5 V) et 7812 (12).

Pour utiliser un régulateur de tension de 78XX, il vous suffit de l'insérer dans la série sur le côté positif du circuit d'alimentation électrique et de connecter le fil de terre sur le côté négatif. Comme cette montre, il est aussi une bonne idée de placer un petit condensateur (typiquement 1 # 956-F) après le régulateur.

Vous devez fournir un régulateur de tension avec environ 3 V plus de la tension de sortie régulée. Ainsi, pour un régulateur 7805, vous devriez faire au moins 8 V. La tension d'entrée maximale pour une 7805 est de 30 V.

Les diodes dans un pont redresseur va baisser d'environ 3 V à partir de la sortie du transformateur, de sorte que vous aurez besoin d'un transformateur dont le secondaire délivre au moins 11 V pour produire 5 V de sortie régulée. Onze transformateurs volts sont rares, mais 12 V transformateurs sont facilement disponibles.

Ainsi, une alimentation régulée de 5 V commence par un transformateur 12 VAC qui fournit 12 V au redresseur en pont, qui convertit le courant alternatif en courant continu et fait chuter la tension à environ 9 V, puis délivre la tension au circuit de filtre, qui lisse les ondulations et passe sur la tension au régulateur de tension 7805, qui maintient la tension de sortie à 5 V.

Un autre régulateur de tension IC populaire est le LM317, qui est un régulateur de tension réglable. Un régulateur LM317 fonctionne comme un régulateur de 78XX, sauf qu'au lieu de connecter le fil du milieu directement à la masse, vous le connectez à un diviseur de tension construit à partir d'une paire de résistances. La valeur des résistances détermine la tension régulée.