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Conception et réalisation d'une alimentation universel sous proteus 8

Pour les nouveaux débutants en électronique, un problème majeur se pose généralement. Le problème, selon lequel il va falloir alimenté tous leurs circuit test pour mener a bien leurs projets.


C'est l'une des raisons pour laquelle nous vous proposons de concevoir une alimentation 5v-6v-9v-12v et 15v en continue. Les tensions telles que 12v et 24v en alternatif.

Alimentation univesel
Alimentation universel


Nous devons tout d'abord vous rassurez que si vous suivez très bien nos instructions, votre alimentation fonctionnera avec perfection. Cette alimentation vous sera très utile car, la plupart des circuits demandent d'être alimenté par ces petites tensions.


Vous pouvez très bien continuer à utiliser des piles. Mais vous allez vous rendre compte que ces piles vous reviendrons plus chers que cette alimentation.

Le schéma de câblage sous proteus est le suivant.

Alimentation universel
Circuit alimentation universel

Description du schéma électronique


Après la prise de tension sous le secteur, nous avons placé un interrupteur qui servira de marche arrêt pour notre alimentation. Nous faisons tout ceci avant d'attaquer le primaire du transformateur.


Il faut remarquer que notre transformateur comporte deux enroulements secondaires. L'un capable de fournir une tension de 17 volts alternatifs sous un ampère. L'autre capable de fournir 0, 12 et 24 alternatifs également sous un ampère.


La tension alternative de 17 volts est appliqué ensuite au pont de diodes. A la sortie de ce pont nous obtenons une tension continue. Le condensateur C1 placer à la sortie de ce pont vient rendre la tension redresser parfaitement continue. Cette tension est ensuite appliquée sur l'entrée d'un circuit intégré stabilisateur de type LM317.


Comme vous pouvez le voir sur la figure précédente, ce circuit intégré dispose de trois broches VI, VO et ADJ.


  • VI- C'est la broche d'entrée sur laquelle est appliquée la tension continue que nous voulons stabiliser.
  • VO- C'est la broche de sortie sur laquelle nous prélevons la tension continue à stabiliser.
  • ADJ- C'est la broche de réglage qui détermine la valeur de la tension à stabiliser.


Pour obtenir une tension stabilisée de 5, 6, 9, 12 ou 15 volts sur la sortie, nous devons appliquer sur la broche ADJ une tension que nous déterminerons grâce au commutateur.


La tension stabilisée que nous appliquons sur les bornes de sortie de l'alimentation, est filtré par les condensateurs C3 et C4, qui éliminent le moindre résidu de tension alternative.


La tension redressée par le pont BR1, alimente la broche VI du circuit intégré LM317 et rejoint directement les bornes indiquées 20 volts valeurs de tension non stabilisée.


La LED D4 reliée sur la tension de 20 volts est indiquée l'état de l'alimentation allumée ou éteinte.


Dans cette alimentation nous avons prévue plusieurs sécurités:


  • Une première pour les court-circuits.
  • Une deuxième pour les surcharges et enfin,
  • Une troisième pour les inversions de courant.


Ces sécurités sont destinées à éviter la destruction du circuit intégré LM317 en cas de court-circuits involontaire entre les deux fils de sortie de la tension stabilisée, ou bien, en cas de prélèvement de courant supérieur à un (1) ampère.


Dans ces deux hypothèses ont retrouve sur les pattes des deux résistances R5 et R6 une tension positive qui ferait brusquement chuter la tension de référence ADJ et, par conséquent, celle de la broche de sortie VO du régulateur.


La tension présente sur les deux résistances R5 et R6 rejoint également, par intermédiaire de la résistance R2, la base du transistor Q1 qui, devenant conducteur, commande l'allumage de la diode D4 relier en série dans sont collecteurs.


Donc quand la diode D4 s'allume, cela signifie qu'il y en a un court-circuit sur l'appareil que nous alimentons ou bien, que celui-ci consomme un courant supérieur à un ampère.


Pour protéger le circuit LM317 lorsqu'on coupe l'alimentation, nous avons relié la diode au silicium D2 entre les pattes VI et VI.


En fait, chaque fois que l'on retire le 220 volts sur le primer du transformateur, la tension sur la broche d'entrée du circuit régulateur LM317 descend rapidement à 0v.


Mais n'oublions pas que sur la broche de sortie VO, de ce même circuit régulateur de tension, se trouve le condensateur électrolytique de sortie C3, qui ne parvient pas à ce décharger aussi rapidement que celui placer sur l'entrée.


On trouvera dons sur la broche de sortie VO une tension supérieure à celle présente sur la broche VI.


Cette différence risquerait également d'endommager le circuit intégré LM317.


Quand la tension sur le condensateur électrolytique C3 est supérieur à celle présente sur le condensateur électrolytique C1, la diode D2 s’excite et transfert sa tension sur la broche VI. C'est pour cette raison qu'on ne retrouvera jamais sur la broche d'entrée une tension inférieure à celle de sortie.


La diode D3 placer entre la broche VO et ADJ servent à décharger rapidement le condensateur électrolytique C2 relié à cette dernière, chaque fois que l'on passe d'une tension supérieure à une tension inférieure, en tournant le commutateur.



En admettant que le commutateur Soit positionne sur la position 12v, on obtiendrait alors sur le condensateur électrolytique C2 une tension d'envions 10,75 volts.


Si on tournait le commutateur pour obtenir une tension stabilisée de 5 volts en sortie, le condensateur électrolytique C2 continuerait à fournir sur la broche ADJ du LM317, une tension de 10,75 volts qui sera aussi présente sur les broches de sortie.


On risquerait ainsi d'alimenter un appareil fonctionnant avec une tension stabilisée de 5 volts, avec une tension de 12 volts.


Le rôle de la diode D3 est donc d'assurée la décharge rapide du condensateur électrolytique C2 de façon à ce qu'on ne trouve pas sur la sortie de l'alimentation que la tension demandée.


Les résistances R8-R9, R10, R11-R12 et R13-R14 relier au commutateur servent à appliquer sur la broche ADJ du circuit intégré régulateur LM317 les valeurs de tension permettant d'obtenir en sortie une tension stabilisée de 5, 6, 9, 12 et 15 volts.


Réalisation pratique.

Après cette brève explication du schéma électrique, nous passons à la description de la réalisation pratique de notre alimentation universel.

L'article sur Comment débuté avec proteus 8 vous sera utile.

Nous avons réalisé le circuit imprimer de notre alimentation sous proteus dont la présentation se trouve sur la figure suivante.


PCB alimentation Universel

En effet on y voit clairement apparaître l'emplacement de chaque composant sur le circuit imprimé (Remarquer leurs appellations).


Pour connaître la valeur des résistances et des condensateurs devant être insérés aux emplacements indiqués, reportez vous à la liste des composant.


Bien qu'il soit possible de commencer par n'importe lequel des composants, nous vous conseillons de commencer par les résistances. Avant de les placer sur le circuit imprimé vous devez plier leurs broches en L de façon à faciliter leurs insertions dans les trous prévus à cet effet.


Essayer de faire des soudures parfaites, car une patte mal souder pourrait empêcher le circuit de fonctionner. Après soudure, coupez l'excédent des pattes à l'aide d'une pince coupante. Une fois la première résistance soudé passez à la deuxième et ainsi de suit.


Une petite astuce pour souder bien droit certains composants.

Lorsque vous devez souder le transistor, ou un pont redresseur, ou encore un régulateur, etc. Vous soudez d'abord une seule patte, retournez le circuit et vérifiez le résultat, redressez peut être le composant et soudez les autres pattes.

La figure suivante présente la carte électronique en 3 Dimension.


3D alimentation universel

Liste des composants:

 R1                  1.2Kh  C1 2 200 uf électrolytique 50 volts
 R2                 1Kh  C2        10 uf électrolytique 5O volts
 R3                1.2Kh   C3        220 uf électrolytique 25 volts
 R4                 1.2Kh   C4        100 nf polyester
 R5                  1.2kh 1/2 watt  D2       diode 1N4007
 R6                 1.2kh 1/2 watt  D3        diode 1N4007
 R7                 220h   D1        LED verte
 R8                  1.8kh  D4        LED verte
 R9                  1.8kh  BR1       pont redresseur 220V/ 1.5A
 R10                1.2kh  TR1      Transistor NPN type BC547
 R11               2.2kh  SW2      Interrupteur
 R12               1.2kh    SW1     Commutateur 1 circuit / 5 positions
 R13                8.2kh   U1         Régulateur intégré LM317
 R14               470h  TR1       Transformateur 40W (TO40.02)
 R15                1.2Kh   
 R16                10kh   

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