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Alimentations à découpage

- Le principal défaut d'une alimentation de laboratoire capable de débiter un courant important est sa dissipation de puissance. au point que les modèles les plus puissants sont équipés de radiateurs parfois assistés par un ventilateur. En effet, une alimentation linéaire capable de fournir par exemple de 1,2 à 35 sous 3A doit travailler avec une tension d'entrée d'au moins 40V. Lorsque sa tension de sortie est réglée sur 1,2V et qu'elle fournit justement ce courant de 3A, elle dissipe en chaleur (40 - 1,2) x 3 soit 116,4W ...
- On comprend qu'un radiateur ventilé soit alors nécessaire. Dans une telle situation, une alimentation à découpage est beaucoup plus à l'aise, puisqu'elle ne dissipe tout au plus qu'une dizaine de watts. Deux alimentations à découpage de laboratoire sont décrites ici. Leurs caractéristiques sont très proches puisque la première est réglable de 1,2 à 35 Volts délivrant un courant maximum de 3A, l'autre de 5V à 40V pouvant fournir 4 A.
- Dans les deux cas, ces alimentations sont protégés contre les échauffements excessifs et contre les courts-circuits de sortie. La première fait appel à un LM2576-ADJ de National Semiconductor. La seconde fait appel à un circuit intégré L296 de ST Microelectronics.
Même si les circuits intégrés sont assez différents, les deux schémas sont similaires. Le schéma de la figure 1 est le schéma de mise en œuvre traditionelle., comme la version ici est ajustable, l'entrée de contre réaction est reliée à un pont diviseur P1 et R1. À noter qu'un filtre en sortie constitué de L2 C4, atténue efficacement les résidus du découpage de 52 KHz.
Figure 1
Figure 2
- La figure 2, qui fait appel à un L296 adopte une configuration similaire, mais il lui faut quelques composants passifs externes supplémentaires par rapport au LM2576.  À noter que ces composants permettent d'affiner certaines caractéristiques du circuit. On n'en parlera pas ici. (Voir la fiche technique du L296). Le seul composant passif  "important"  est la résistance R5, qui n'est présente que si l'on utilise un L296P. Elle permet de limiter le courant de court-circuit. Ici avec la valeur indiquée le courant de court-circuit est limité à 4 A environ. Cette valeur passe à 7A sans la résistance, ou avec le L296 qui ne dispose pas de cette possibilité.
- Au niveau de la sortie, on retrouve le pont diviseur P1-R2 similaire dans son mode d'action  à celui du régulateur de la figure 1. Il n'y a pas de filtre de sortie sur le schéma, mais rien n'interdit d'en rajouter un comme sur la figure 1.
 
- Il n'est pas représenté le classique transformateur et son circuit de redressement et de filtrage qui doivent précéder les deux montages.Pour ce qui est de l'alimentation à base du LM2576, il faudra veiller à ce que la tension ne dépasse pas 40V au maximum. Pour ce qui est du L296, cette limite est de 50V. Il faut donc dimensionner le transformateur en sachant que la tension aux bornes du condensateur de filtrage est égale de 1,4 à 1,6 fois la tension du transformateur.
Bibliographie: Revue Electronique pratique