Préambule

En cherchant à refaire une alimentation de laboratoire pour compléter celle que j'avais réalisée en 1981 (voir cet article), je suis tombé sur un schéma intéressant trouvé sur un site anglo-saxon. Puis j'ai cherché dans mes vieux numéros d'Elektor et je suis tombé... sur le même schéma. Sauf que le site anglo-saxon ne précisait pas ses sources tout en laissant entendre qu'il s'agissait d'une réalisation originale.

Donc, voici le fameux schéma qui date de 1982 et qui de mon point de vue est toujours d'actualité, surtout lorsqu'on a chez soit tout un stock de vieux composants et de transformateurs...

A noter une erreur dans le schéma qui m'a été signalée par Patrick Guivy, l'électronicien apiculteur. La pin 13 du L146 / 723 est en l'air. Il faut ajouter une capacité de l'ordre de 47pF à 150pF entre 13 et 4 (cf. Datasheet) sinon, le circuit va osciller.

L'article d'Elektor

(cliquez sur ce lien pour la version pdf)

JA 82, c'est le bel été que nous sommes en train de vivre; Juillet-Août 82, une référence qui fait date ou plutôt une date qui fait référence... puisque voici une alimentation spécialement conçue pour ce numéro spécial. Que peut-il encore y avoir de bien spécial à proposer en matière d'alimentation? La rédaction d'Elektor n'est pas à cours de recettes! Jugez-en plutôt :

• une tension de sortie réglable à partir de zéro, avec un transformateur à un seul enroulement secondaire;
• selon la plage de tensions à couvrir, on utilise soit le célèbre 723, soit le non moins célèbre L146 (hautes tensions);
• la limitation du courant de sortie est réglable de façon continue;
• tout a été prévu (tableaux) pour trois versions différentes (30, 40 et 60V).

Le schéma donne la version 40 V/0,8 A avec un circuit intégré du type L146 en raison de la tension de sortie élevée. Normalement, ce circuit intégré (ainsi que le 723) ne permet pas d'obtenir des potentiels inférieurs à 2 V. Et pourtant, une petite astuce nous permet d'y arriver. On utilise pour cela deux paires de résistances: R3/R6 et R4/R5. De sorte qu'avec P2 on couvre une plage allant de pratiquement 0 V à 45 V. Nous reviendrons ultérieurement sur la possibilité d'obtenir des potentiels plus élevés.

Les deux paires de résistances veillent à ce que les broches 4 et 5 du 723 (L146) reçoivent une tension de quelques volts, de sorte que le circuit intégré opère toujours dans les limites de tolérance de la tension d'entrée, même lorsque la tension de sortie chute sous le seuil de 2 V.

On remarquera également le circuit de commande particulier du transistor de sortie T3; en effet, lorsque la tension de sortie devient (trop) faible, le potentiel de la broche 4 est moins élevé que celui de la broche 5. Le 723 essaie de corriger cela en augmentant la tension fournie par la broche 9. En vain, parce que cette broche est reliée à la masse via R7 et D2. Toutefois, si le potentiel ne peut pas augmenter à cet endroit, rien n'empêche le courant de le faire!... et il le fait (jusqu'à 6 mA environ, en raison de la limitation provoquée par R7). Ce courant passe par la broche 11 et retourne dans le circuit intégré d'où il ressort par la broche 9, provoquant une chute de tension sur P1, laquelle commande l'ouverture du transistor-série T3 (via T2) et la tension de sortie augmente!

Le curseur de P1 est relié à T1 qui veille à la limitation de courant. Dès que la chute de tension sur R1 dépasse 0,6 V, P1 est court-circuité par T1 et de ce fait, le transistor-série T3 se bloque. En fonctionnement normal (sans intervention de la limitation de courant), la chute de tension constante sur P1 est de 1,2 V, soit la tension directe de D1 et UBE de T2. Une partie de cette tension peut servir à commander T1 avant que ne soit atteint le seuil du 0,6 V sur R1. La tension de base de T1 se compose de la chute de tension sur R1 et de la tension au curseur de P1. Et c'est ainsi qu'il est possible de faire intervenir la limitation de courant à n'importe quelle valeur comprise entre zéro et la valeur maximale du courant de sortie.

Quelques précisions encore: le circuit intégré 723 "passe" jusqu'à 36 V; par conséquent, dès que l'enroulement secondaire du transformateur délivre plus de 24 V, il faut utiliser un L146 qui supporte jusqu'à 80 V (c'est-à-dire une tension de 48 V au secondaire du transformateur). Dans ce dernier cas de figure, il faut également dimension-ner condensateurs et transformateurs en conséquence. Nos "forçats" du type 2N3055 ne supportent que 60 V; pour une tension devant atteindre 80 V, il faut prévoir des 40411 ou 2N3442 pour ne citer que ceux-là... Le tableau 1 donne toutes les précisions nécessaires pour les trois versions.

Afin d'éviter que la dissipation de puissance de T3 ne "s'envole" au-delà de 40 W, il faut limiter le courant de sortie en conséquence (pour la version 40 V, à 0,8 A). Mais rien n'empêche de monter deux 2N3055 (avec des résistances d'émetteur) en parallèle, de façon à doubler le courant de sortie. Dans ce cas, il faudra prévoir un transformateur de 2 A au moins.

Le brochage indiqué pour IC1 est celui de la version DIL et n'est pas du tout compatible avec celui de la version TO (boîtier rond); non seulement le brochage est différent, mais cette version est de toute façon incompatible avec notre circuit puisqu'il lui manque la connexion Vz, indispensable ici!

A noter qu'en 2017, on trouvait sur internet des modules d'alimentation comparables (en particulier, démarrant à 0V et proposant une limitation de courant réglable) pour une dizaine d'euros (hors transformateur et mécanique)...