{"id":304,"date":"2013-06-24T20:09:01","date_gmt":"2013-06-24T18:09:01","guid":{"rendered":"http:\/\/pila.fr\/wordpress\/?p=304"},"modified":"2014-03-02T18:52:13","modified_gmt":"2014-03-02T16:52:13","slug":"une-alimentation-5v-simple-avec-limitation-de-courant","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/archives\/304","title":{"rendered":"Une alimentation 5v simple avec limitation de courant"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">Si il est un outils n\u00e9cessaire au bidouilleur qui souhaite faire de l&rsquo;\u00e9lectronique, c&rsquo;est bien l&rsquo;alimentation. En effet, sans elle, impossible de tester m\u00eame le plus simple des montages. Ce sont les alimentations ATX ( utilis\u00e9es dans les ordinateurs ) qui sont les plus pris\u00e9es pour ce r\u00f4le : elles sont extr\u00eamement r\u00e9pandues, fournissent les principales tensions n\u00e9cessaires aux bidouilleurs, avec des intensit\u00e9s importantes. Si cette derni\u00e8re caract\u00e9ristiques est un avantages certain lorsqu&rsquo;il s&rsquo;agit, par exemple, d&rsquo;alimenter un autoradio, ou un moteur \u00e0 courant continu, cela peut poser un probl\u00e8me de taille : en cas de court circuit, l&rsquo;intensit\u00e9 fournie peut atteindre des valeurs monumentale ( pour nous \u00e9lectroniciens ), fr\u00f4lant les 100A. Dans le cas d&rsquo;un montage sur breadboard, il en r\u00e9sulte souvent la destruction des composants, et de la breadboard, voire de l&rsquo;alim ATX si elle n&rsquo;incorpore pas de protection contre les court-circuit, comme c&rsquo;est le cas dans de nombreuses alims low-cost mont\u00e9es dans les PC de grande distribution.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Afin d&rsquo;\u00e9viter ces d\u00e9sagr\u00e9ments, je vous propose donc un petit circuit de mon cru, s&rsquo;alimentant en 12v, et fournissant une tension de 5v r\u00e9gul\u00e9e, et limit\u00e9e en courant. Un voyant est \u00e9galement int\u00e9gr\u00e9 pour avertir l&rsquo;utilisateur de l&rsquo;entr\u00e9e en activit\u00e9 de la limitation en courant. De plus, cette alim n&rsquo;utilise volontairement que des composants facilement disponibles pour les bricoleurs contemporains, pour qui il est plus ais\u00e9 de se procurer un 7805 qu&rsquo;un TIP122 :<\/p>\n<div style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/pila.fr\/content\/simple_protected_5v_supply\/alimsimple.png\" target=\"_blank\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"  \" alt=\"\" src=\"http:\/\/pila.fr\/content\/simple_protected_5v_supply\/alimsimple.png\" width=\"500\" height=\"234\" \/><\/a><p class=\"wp-caption-text\">Le sch\u00e9ma du circuit.<\/p><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><!--more--><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Comme promis, que des composants courants. Le transistor Q1 quant \u00e0 la lui, peut \u00eatre remplac\u00e9 par presque tout transistor PNP.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ce circuit est adapt\u00e9 pour des faibles courants (&lt;=500mA), pour des raisons de dissipation thermique.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: justify;\">Choix de la r\u00e9sistance Rlim<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">La valeur de la limitation en courant est fix\u00e9e par la r\u00e9sistance Rlim : le LM317 essayant de maintenir une tension de 1.25V entre les broches OUT (3) et ADJ(2), la formule permettant le calcul de la valeur de Rlim est la suivante<\/p>\n<h5 style=\"text-align: justify;\">Rlim = 1.25\/Imax.<\/h5>\n<p>avec Imax le courant de d\u00e9clenchement de la limitation en courant, c\u00e0d le courant maximal que l&rsquo;alim fournira.<\/p>\n<p>Dans mon cas, je souhaitais fournir au maximum environ 125mA, ce qui donne une r\u00e9sistance de 10 ohms. N&rsquo;ayant pas cette valeur, j&rsquo;ai r\u00e9alis\u00e9 une r\u00e9sistance de valeur proche par la mise en s\u00e9rie de deux r\u00e9sistances de 4.7 ohms, ce qui donne une r\u00e9sistance de 9.4 ohms, le courant max est donc aux alentours de 133mA.<\/p>\n<p>Il faut toutefois accorder de l&rsquo;importance \u00e0 la puissance qui sera dissip\u00e9e dans cette r\u00e9sistance. Sa valeur est donn\u00e9e par la formule suivante :<\/p>\n<h5>P = U*I<\/h5>\n<p>Cette puissance atteint sa valeur maximum pour lorsque la sortie du circuit est en court-circuit, soit pour la r\u00e9sistance : U = 1.25v et et I=Imax, d&rsquo;o\u00f9 la formule donnant la puissance que doit supporter la r\u00e9sistance :<\/p>\n<h5>Pr = 1.25*Imax = 1,5625\/Rlim<\/h5>\n<p>On notera que la plupart des r\u00e9sistances supportent une puissance max de 0.25W, soit ici un courant maximal possible de 200mA. (c&rsquo;est une valeur th\u00e9orique, en pratique, au del\u00e0 de 175mA, on pr\u00e9f\u00e9rera utiliser une r\u00e9sistance de 0.5W, pour se r\u00e9server un peu de marge)<\/p>\n<h3>Refroidissement des r\u00e9gulateurs<\/h3>\n<p>Voyons d&rsquo;abord le cas du LM317. La puissance dissip\u00e9e dans le LM317 est maximale lorsque la sortie du circuit est en court-circuit. Elle vaut alors :<\/p>\n<h5>P317 = Ualim * Imax<\/h5>\n<p>Avec Ualim la tension en entr\u00e9e du circuit. Avec une limitation en courant \u00e0 200mA, la puissance maximale dissip\u00e9e par le lm317 vaut d\u00e9ja 2.4W ! Il est imp\u00e9ratif de le monter sur un radiateur.<\/p>\n<p>Concernant le 7805, la puissance qu&rsquo;il dissipe est maximale lorsque le courant consomm\u00e9 est tout juste inf\u00e9rieur \u00e0 celui provoquant le d\u00e9clenchement de la limitation en courant. Cette valeur est donn\u00e9e par la formule suivante :<\/p>\n<h5>P7805 = (Ualim-5)*Imax<\/h5>\n<p>Avec une limitation en courant \u00e0 200mA, la puissance maximale dissip\u00e9e par le 7805 vaut 1.4W. Il faut \u00e9galement le monter sur un radiateur.<\/p>\n<h3>Typon<\/h3>\n<p>Pour ceux qui disposent du mat\u00e9riel permettant la r\u00e9alisation de circuit imprim\u00e9s, j&rsquo;ai r\u00e9alis\u00e9 un typon du circuit. Celui-ci est pr\u00e9vu pour que les r\u00e9gulateurs soient install\u00e9s cot\u00e9 cuivre, et mont\u00e9 sur un dissipateur commun.<\/p>\n<p><strong>Attention<\/strong><strong>, dans le cas o\u00f9 les r\u00e9gulateurs partagent le m\u00eame radiateur, il est imp\u00e9ratif d&rsquo;isoler \u00e9lectriquement la base m\u00e9tallique du LM317 \u00e0 l&rsquo;aide d&rsquo;une feuille isolante et d&rsquo;une bague en plastique pour la vis, on en trouve dans les alims ATX.<\/strong><\/p>\n<div style=\"width: 513px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"http:\/\/pila.fr\/content\/simple_protected_5v_supply\/typon.png\" target=\"_blank\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" \" alt=\"\" src=\"http:\/\/pila.fr\/content\/simple_protected_5v_supply\/typon.png\" width=\"513\" height=\"386\" \/><\/a><p class=\"wp-caption-text\">Illustration du typon. Pour r\u00e9aliser un CI, utilisez plut\u00f4t l&rsquo;archive disponible ci-dessous<\/p><\/div>\n<p>Des trous aux quatre coins de la platine ont \u00e9t\u00e9 pr\u00e9vus pour assurer la fixation, tant de la platine que du radiateur.<\/p>\n<p>L&#8217;emplacement de la r\u00e9sistance Rlim est pr\u00e9vu pour que celle ci puisse \u00eatre r\u00e9alis\u00e9e par un groupe de 1, 2, 3 ou 4 r\u00e9sistances afin de pouvoir atteindre la valeur ad\u00e9quate, et r\u00e9partir la puissance \u00e0 dissiper.<\/p>\n<p>Un emplacement \u00e0 l&rsquo;entr\u00e9e du montage est pr\u00e9vu pour recevoir une diode de protection contre l&rsquo;inversion de polarit\u00e9, un interrupteur, un fusible thermique, ou n&rsquo;importe quoi. Si il n&rsquo;est pas utilis\u00e9, il faut y placer un strap.<\/p>\n<p>L&rsquo;ensemble du projet KICAD est disponible dans l&rsquo;archive suivante : <a title=\"Kicad Archive\" href=\"http:\/\/pila.fr\/content\/simple_protected_5v_supply\/SimpleSupplyKicad.zip\" target=\"_blank\">http:\/\/pila.fr\/content\/simple_protected_5v_supply\/SimpleSupplyKicad.zip<\/a><\/p>\n<h3>Essais et conclusion<\/h3>\n<p>Si le montage peut sembler un peu <a href=\"http:\/\/fr.wikipedia.org\/wiki\/Les_Shadoks\" target=\"_blank\">Shadok <\/a>pour les initi\u00e9s, il fonctionne parfaitement bien chez moi, et r\u00e9pond parfaitement \u00e0 mes attentes. Il fait partie d&rsquo;un projet plus grand, qui sera probablement d\u00e9taill\u00e9 dans un article \u00e0 venir.Le seul b\u00e9mol est la r\u00e9gulation en courant un peu floue, la r\u00e9gulation commence d\u00e8s les 120 mA atteints, tandis que le courant de court-circuit est de 133 mA. Mais est-ce vraiment un probl\u00e8me sur un circuit qui n&rsquo;est pas destin\u00e9 \u00e0 fournir une vraie r\u00e9gulation en courant, mais simplement une protection ? Un <a title=\"L200 datasheet\" href=\"http:\/\/pila.fr\/content\/simple_protected_5v_supply\/L200.pdf\" target=\"_blank\">L200<\/a> pourrait par exemple faire mieux, mais le circuit y perdrait alors en simplicit\u00e9, et perdrait \u00e9galement le voyant de limitation en courant, qui est pour moi indispensable, et permet de signaler clairement lorsque le montage consomme trop, comme lors d&rsquo;un court-circuit.<\/p>\n<p>Au final, je suis tr\u00e8s satisfait de ce petit circuit, qui aurait pu sauver ma breadboard, lorsque je n&rsquo;avais pour seule alim de labo, une brave alimentation ATX.<\/p>\n<p>N&rsquo;h\u00e9sitez pas \u00e0 poster vos questions, id\u00e9es, ou des photos de vos r\u00e9alisations =)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Si il est un outils n\u00e9cessaire au bidouilleur qui souhaite faire de l&rsquo;\u00e9lectronique, c&rsquo;est bien l&rsquo;alimentation. En effet, sans elle, impossible de tester m\u00eame le plus simple des montages. Ce sont les alimentations ATX ( utilis\u00e9es dans les ordinateurs ) qui sont les plus pris\u00e9es pour ce r\u00f4le : elles sont extr\u00eamement r\u00e9pandues, fournissent les &hellip; <\/p>\n<p><a class=\"more-link btn\" href=\"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/archives\/304\">Lire la suite<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[7],"tags":[55,53,54,56,58,57],"class_list":["post-304","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-electronique","tag-55","tag-alimentation","tag-limitation-courant","tag-lm317","tag-protection","tag-regulateur","item-wrap"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/304","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=304"}],"version-history":[{"count":28,"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/304\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":629,"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/304\/revisions\/629"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=304"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=304"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/pila.fr\/wordpress\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=304"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}