Régulateur fig 239 "bien entendu"

[zycomatique]

Bonjour Francis,

Il y a deux ans tu m avais aidé pour faire ton régulateur (figure 239) p 258 de "bien entendu".
A l époque c était pour réguler une batterie 12v mais maintenant j aimerais réguler à 17.5v deux batteries li-ion rechargeables de 9v/16800 mah, montées en tandem qui en fin de charge doivent dépasser 19v.


Ayant perdu, malheureusement nos précieux échanges de mails j ai retrouvé des papiers qui mis bout à bout donneraient ça pour la liste des composants:

P1: 1x trimmer de 50k
R1: 1x 250 ohms
R2: 1x 2.4k


Résistances de T1: 1x5k et 1x150 ohms
1xdiode zener SR540 MIC
2xTIP 142
1xTL 431

C1 1x polyester 470nf
C2 1x silmic II 1000uf
C3 1x rifa 1000n X2
C4 électrochimiques de l alimentation de l appareil alimenté par le circuit régulateur de tension.

La liste est elle bonne?
Faudra t'il changer des valeurs dans le cas recherché de régulation à 17.5v?

Merci!

[zycomatique]

Bonjour,
Autre question quelle est la plage de réglage de la tension de cet ensemble régulateur? Valeur basse? Valeur haute?
Merci!

[francis ibre]

Bonsoir Zycomatique,

je commence par un détail : le Darlington TIP-142 contient déjà les R entre émetteur(s) et base ainsi que la diode de protection inverse émetteur/collecteur, donc pas besoin de t'en soucier.

TL431 : la tension de référence, mesurable sur la broche "adjust" est en nominal de 2,5 V mais la plupart de ceux que j'ai mis en œuvre sont plutôt autour de 2,43-2,45 V...

Avec la potentiomètre au minimum, on retrouve cette tension sur la cathode, donc sur la base du TIP, et avec la chute de tension Vbe du Darlington, de 2 x 0,6 V, la sortie sera donc à 1,25 V au minimum...
Dans l'autre sens, avec le potentiomètre à fond, le gain "serait" de l'ordre de (1 + R1/R2) = 1 + 50/2,4 = 21,83...

Mais avec un tel gain, la cathode serait à 21,83 x 2,45 = 53,5 v ce qui est impossible...
La régulation ne se fera plus bien avant d'en arriver là : la sortie ne dépassera pas Ve – 1,2 V donc en gros 17 V...
Et ce sera obtenu avec le multitours à peu près à mi-course vers 16 kO.
Tu peux donc prendre un potar de 25 kO.

Et j'en arrive au point qui coince : avec 18 V nominal il va être difficile de stabiliser à 17,5 V !!!
En effet, le Darlington impose un Vbe de 1,2 V (deux jonction B-E en série) ce qui fait que pour 17,5 V en sortie on sera à 18,7 V sur la base, et forcément AU MOINS 18,7 V sur le collecteur donc aux bornes des batteries, ce qui ne sera vrai qu'en fin de charge !

Si on prend le problème dans l'autre sens, en considérant que les batteries doivent encore être exploitables à 50% de décharge, il faudrait des éléments Lithium de 11,1 V.
c'est plus courant que 9 V, ça correspond à 3 éléments de 3,7 V en série.
Avec deux batteries 11,1 V en série, tu aurais 22,2 V nominal, et 25 V en fin de charge, et au moins 21 V en fin de décharge.

Avec 21 V minimum au collecteur, il devient facile d'avoir 18,7 sur la base : en partant sur 5 mA de courant total dans la TL431, le pont diviseur et la base du TIP, il faudra une R1 = (21 – 18,7) / 0,005 = 460 ohms, une 470 ira très bien...

Et en fin de charge, avec 25 V sur les batteries, on aura un courant de I = (25 – 18,7) / 470 = 13,4 mA ce qui passe sans souci, pas plus de 0,25 W dissipés dans la TL431...

Note bien qu'on peut aussi prendre R1 = 1 kO, ça fera un courant variant entre 2,5 et 6,5 mA...

Ai-je oublié quelque chose ?
Francis

[zycomatique]

Ah merci!

je pense que tu as tout dit!

[zycomatique]

Bonjour Francis, concernant le régulateur fig239 p258 de bien entendu pour lequel tu m as déjà aidé par le passé.

Après avoir passé mon preamp sur batteries, et voyant que le monstre d Hiraga donnait de supers résultats sur batteries je me demande si ça ne serait pas bon de passer aussi l ampli NPass Firstwatt F5 sur batteries aussi...
Des lithium ion ou mieux des lifepo4 d une tension supérieure aux 24v du circuit d amplification et au milieu ton montage regulateur... Qu en penses tu? Est-ce que ça pourrait donner de bons résultats?

[francis ibre]

Bonjour Zycomatique,

je voudrais éclaircir plusieurs points importants concernant ce circuit :

1 - Ce n'est PAS un régulateur : en effet, n'étant pas rebouclé car sans retour de la sortie vers l'entrée, il ne réalise pas d'asservissement de la sortie, en clair il n'a pas de contre-réaction. C'est donc un stabilisateur.

2 - Et par conséquent, son impédance de sortie n'est pas négligeable : on est autour des 0,1 à 0,2 ohms

Du coup, l'utilisation de batteries, dont la résistance interne est normalement très très basse, ne gagnerait rien à être associée à ce stabilisateur !
On aurait bien sûr l'avantage de l'absence totale de bruit "secteur" (rayonné, induit, conduit...) mais c'est tout...

Le rôle de ce stabilisateur est donc :

- découpler : littéralement "éliminer le couplage"... Si on alimente 4 circuits à partir d'un seul jeu de batteries, on va installer 4 stabilisateurs, qui élimineront les interactions d'un circuit sur les autres à travers l'alimentation commune.

- stabiliser : entre la fin de charge et la fin de décharge, la tension aux bornes d'une batterie peut varier dans de grandes proportions, par exemple entre 14,8 V et 11,6 V pour une batterie au plomb.
Le stabilisateur élimine ces fluctuations en maintenant la sortie à - par exemple - 9 V...
Cela évite d'avoir des "offset" balladeurs sur les sorties d'AOP ou d'amplis de puissance.

La bonne pratique est bien sûr d'installer en aval de ce stabilisateur, des condensateurs de forte valeur, de qualité "audio".
Il n'est pas ridicule d'utiliser 47 000 µF pour alimenter ne serait-ce qu'un préampli : il s'agit d'obtenir une impédance d'alimentation aussi basse que possible, et cela dès le bas de la bande audio !
Evidemment, un "vrai" régulateur, un simple 7815, permet une impédance très basse (moins de 50 milliohms) depuis le continu, coûte 1000 fois moins cher qu'un bon condensateur, et prend 1000 fois moins de place !
Et en plus, aux mesures, il est imbattable... Alors ?
Alors si on écoute ce que ça donne, et bien... le gros condensateur sonne évidemment mieux !

Mais il doit être chargé à tension constante : un stabilisateur à ma façon...
Et la source d'énergie doit être silencieuse : des batteries...
Mais il faut bien admettre que ni les batteries, ni le stabilisateur, ne fournissent les courants modulés audiofréquence : seul le condensateur final s'en charge (et les découplages polypro au plus près des circuits).

Dernier point : si on a pas de souci d'offset, on serait tenté de connecter le circuit directement aux batteries.
C'est tout à fait possible dans bien des cas, et pourtant en audiomobile, on ajoute quand même de (très) gros condensateurs au plus près des amplis : la batterie n'est pas apte à fournir des courants modulés audiofréquences jusqu'à plusieurs kHz, et de plus, lui faire passer des fréquences élevées la dégrade rapidement !

Je ne sais pas dire si les batteries Li-Po ont les mêmes soucis que les batteries au plomb de ce point de vue.

Francis

[zycomatique]

Bonjour Francis,

A ton avis alors c est quoi qui marcherait le mieux une batterie, un régulateur et un gros paquet de condensateurs? Sur mon préampli, clone du mbl6010d avec AD797 j ai mis des régulateurs discrets sparkos très réputés peut être une solution pour une alim d ampli?
Ou alors batterie, stabilisateur et gros paquet de condensateurs?

Si on met directement la batterie branchée sur un banc de gros condensateurs, sans stabilisateur ou régulateur je devrai compter sur cela avec une 24v:

Complètement chargé : environ 29,2 à 29,4 volts
Tension de repos : environ 27,2 volts
État de charge à 50% : Environ 24,8 volts
Seuil de basse tension : environ 21,0 volts (généralement considéré comme complètement déchargé)

Mes recherches sur l utilisation de régulateurs en sortie de batterie me mènent aux pistes suivantes pour éviter le tassement de dynamique

Le point de vue de N.Pass (chapitre régulateurs)

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Pour résumer il dit qu il faut avoir 10x le courant de la sortie continue du canal de l'amplificateur ce qui dans le cas du F5 donne 10x1,3A=13A pour le régulateur.
Une autre idée qui m est venue en pensant a ta manière de choisir les filtres secteurs afin la aussi d éviter de tasser la dynamique est d'avoir des régulateurs capables de fournir le courant de sortie maximum qui, dans le cas du F5, donne 10A...J imagine que de gros condensateurs aident aussi a passer les brefs moments de conso maximale...

Il pourrait alors y avoir cela comme régulateur discret:

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