Il existe dans le commerce de petits régulateurs de tension
à découpage, ajustable de 1 à 30 volts environ,
cette tension maximum étant inférieure à
la tension d'entrée du régulateur du moins pour
les régulateur de type "buck".
La description qui suit a pour but de montrer comment en utiliser
un pour réguler la tension de sortie d'un adaptateur secteur
prévu initialement pour sortir une tension alternative.
On profitera de l'occasion pour voir quelques tours de main.
L'adaptateur-secteur utilisé
Il se trouvait dans un tiroir, quasi inutilisable tel-quel. Son
principal avantage est d'avoir un boîtier démontable
(photo 2) mais avec un tournevis adapté (on trouve dans
les magasins de bricolage des ensembles d'embouts de visseuse
pour vis dites "de sécurité"). Par contre,
la tension de sortie sera insuffisante pour notre application
car nous avons besoin d'une tension de 15V.
On remarque plusieurs informations intéressantes sur l'étiquette
(photo 3) :
- tension d'entrée (220V), la fréquence d'utilisation
de 50 Hz et l'intensité traversant le circuit primaire
en charge
- la tension de sortie et le courant maximum : 11 volts et 1 ampère.
Le symbole en forme de sinusoïde indiquant bien sûr
que le courant de sortie est alternatif.
Photo 1
Photo 2
Photo 3
L'intérieur
Les quatre vis (repère A)
enlevées (à conserver précieusement car leurs
dimensions ne sont pas très habituelles), on remarque :
- repère B : un petit circuit imprimé comportant
deux selfs et un condensateur, c'est un filtre secteur. Son but
est de bloquer les signaux parasites véhiculés par
le secteur.
- repère C : une ampoule de verre d'où sortent
deux fils et contenant un bilame coupant le courant de sortie
si la température dépasse une certaine valeur.
- repère D : le câble de sortie qui sera réutilisé.
Le transformateur
Autre fond de tiroir : un petit transformateur qui présente
deux avantages intéressants : il a un circuit magnétique
de même dimension que le transfo de l'adaptateur (photo
5) (à part l'épaisseur) et une tension à
vide de 24 volts. Lors du contrôle à l'ohmmètre
on constate que son circuit primaire est coupé juste au
niveau de la cosse mais le fil très fin peut être
relié à nouveau à cette dernière en
le soudant à un petit morceau de fil de cuivre (photo 6).
Ce morceau de fil est soudé entre la cosse de sortie et
une cosse inutilisée. Ainsi, lorsqu'on soudera le fil d'alimentation,
le fil de réparation ne bougera pas.
Un pistolet à colle chaude est utilisé pour coller
le transformateur dans le boîtier. Remarque : ce genre de
collage n'est pas très solide mais il permettra de maintenir
le transformateur en place pendant le câblage. Pae la suite
le couvercle du boîtier l'empêchera de bouger.
Photo 5
Photo 6
Photo 7
Le circuit de redressement
Un pont de quatre diodes 1N4004 est utilisé pour redresser
la tension alternative de 24V. Ce type de diode peut supporter
un courant direct de 1 ampère et une tension inverse de
400 volts. Comme il y a deux diodes en série, c'est une
chute de tension de 1,2 volts minimum qu'on constatera sur la
tension redressée mesurée à vide.
Une cosse inutilisée au niveau du secondaire est utilisée
pour supporter deux des diodes. Les soudures seront vérifiées
à la loupe (photo 9) et éprouvées
en tirant sur les fils de câblage. Noter que les références
des diodes sont placées de façon à être
lisibles sans les dessouder.
Photo 8
Photo 9
Le module régulateur
Le câblage du module est très simple (photo 10) :
deux fils pour l'entrée (repère E : marquage
IN+ et IN-) et deux fils pour la sortie (repère S
: marquage OUT+ et OUT-). La résistance ajustable multitours
R permet d'ajuster la tension de sortie.
Avant de fixer le module par collage contre le transformateur
(photo 12) on soudera les fils d'entrée et de sortie, ou
du moins ceux qui ne pourront plus être soudés après
collage de la platine.
Noter que le circuit peut être facilement décollé
à l'aide d'une lame de tournevis.
Photo 10
Photo 11
Photo 12
Réglages
Après vérification
du câblage, il reste à mettre sous tension et à
ajuster la tension de sortie au 1/10 de volt près à
l'aide d'un petit tournevis.
Ce petit circuit très bon marché a des performances
correctes, en particulier au niveau du bruit sur la tension de
sortie. A l'oscilloscope on remarque des impulsions dont l'amplitude
ne dépasse pas 100mV ce qui est largement acceptable pour
un adaptateur secteur. Sa sortie est protégée contre
les courts-circuits.
A titre indicatif, ce petit montage peut débiter 250mA
sous 15V sans ronfflement. Au-delà, la résistance
du secondaire du transformateur provoque une chute de tension
de plus en plus importante.