Régulateur de tension à courant élevé :le guide définitif
Régulateurs de tension
Il n'y a pratiquement aucun produit électrique qui ne nécessite pas un type de régulateur de tension. Et ce fait fait du régulateur de tension l'un des composants électriques les plus utilisés pour les circuits. À moins que votre cours ne puisse fonctionner directement sur une tension de batterie ou sur une tension d'adaptateur CC/CA, vous aurez besoin d'un régulateur de tension pour éviter les dommages causés par les augmentations de courant et le courant instantané. De plus, vous devez avoir une bonne compréhension des régulateurs de tension à courant élevé avant d'en choisir ou d'en fabriquer un pour vos circuits. Ainsi, dans cet article, vous apprendrez comment fonctionne un régulateur de tension à courant élevé, les types de régulateurs de tension, les applications et certains circuits de régulateur de tension que vous pouvez créer pour votre projet.
Commençons !
Comment fonctionne un régulateur de courant élevé ?
Le but premier d'un régulateur de tension est de limiter le courant. En d'autres termes, il crée et maintient une tension de sortie fixe. Même si vous modifiez la condition de charge ou les tensions d'entrée, la tension de sortie constante restera la même.
Régulateur de tension
De plus, les régulateurs de tension maintiennent la tension nominale qu'un circuit reçoit d'une alimentation à découpage dans une plage appropriée pour le fonctionnement régulier d'autres composants électroniques dans un circuit.
La plupart des régulateurs de tension fonctionnent pour les conversions CC-CC, mais certains peuvent également gérer les conversions CA-CC et CA-CA.
Types de régulateurs de tension :linéaire ou à découpage
Nous avons deux types de tension que vous devriez considérer avant de choisir ou de fabriquer un régulateur de tension. Ces types incluent les régulateurs linéaires et les régulateurs à découpage.
Les régulateurs linéaires sont des types de régulateurs peu coûteux et simples avec des fonctionnalités sans bruit. Cependant, les régulateurs abaisseurs linéaires ont des niveaux de puissance faibles ou moyens et, par conséquent, ils sont très utiles pour abaisser les tensions des charges légères. Un régulateur linéaire a également une taille compacte.
Schéma du circuit du régulateur linéaire
D'autre part, les régulateurs à découpage ont un rendement énergétique élevé mais ont des conceptions plus complexes et coûtent plus cher que les régulateurs linéaires. Pour couronner le tout, ils ont une sortie de bruit plus élevée. Cependant, vous utilisez un régulateur à découpage comme régulateur élévateur ou abaisseur.
Schéma du régulateur à découpage avec contrôle de rétroaction
Applications des régulateurs de tension
Voici quelques applications des régulateurs de tension linéaires et à découpage :
- Vous pouvez utiliser des régulateurs linéaires pour les applications à petit budget, sensibles au bruit, à espace limité ou à faible courant telles que les appareils portables, l'Internet des objets (IoT) et les casques.
Écouteurs
- Vous pouvez utiliser des régulateurs à découpage pour des applications plus générales. Et vous pouvez également les utiliser pour des applications hautes performances et efficaces, telles que des applications grand public, automobiles, d'entreprise et industrielles.
Automobiles
Projets de circuits régulateurs de tension à courant élevé
Cette section examinera deux types de circuits régulateurs de tension que vous pouvez créer pour votre projet. Nous allons discuter des deux circuits :le circuit de contrôleur de tension haute tension 7812 et le circuit de régulateur de tension adaptable à courant élevé utilisant LM338.
Circuit régulateur de tension 7812 à courant élevé
Schéma du circuit de tension du courant fort 7812
Source :blogspot sur le régulateur de tension CC
Vous pouvez construire une tension 7812 à courant élevé avec un transistor, et le transistor aiderait à augmenter la puissance du courant de charge du circuit régulateur. Gardez également à l'esprit que les types de régulateurs positifs utilisent des transistors NPN, tandis que les régulateurs -ve utilisent des transistors PNP.
De plus, ce circuit est un exemple parfait d'un circuit de contrôleur de courant de tension continue de 12 V. Et il est livré avec IC 7812 destiné à améliorer la tension de charge d'un IC 7812 1A (jusqu'à 15A).
Remarque :si vous utilisez davantage de transistors externes, plus vous obtenez des courants de charge élevés.
Par conséquent, vous pouvez produire un régulateur de tension 7812 à courant élevé en joignant 3 transistors complémentaires MJ2955.
Voici la meilleure partie.
Vous pouvez modifier la puissance du courant de charge en ajoutant plus de transistors MJ2955 (augmentation) ou en supprimant certains transistors.
De plus, vous pouvez utiliser une résistance avec des valeurs nominales de 100R ou moins pour protéger votre système contre l'engorgement actuel. Ainsi, avec cette résistance, vous pouvez stabiliser la tension que reçoit le 1c 7812.
Étant donné que le courant de charge du 7812 n'est pas supérieur à 1A, vous pouvez l'utiliser comme fusible de protection pour la tension de sortie 1A du CI. Ainsi, protégeant le circuit intégré d'un courant continu élevé ou d'un courant constant.
En outre, vous devez installer un dissipateur thermique pour les transistors 1C MJ2955 et 7812 afin d'avoir un système de dissipation thermique efficace pour un refroidissement supplémentaire de la tension de charge ou une fonction d'arrêt thermique.
Dissipateur de chaleur
Remarque :la dissipation thermique empêche également l'augmentation de la température. Vous pouvez également inclure des fonctions d'arrêt de la température lorsque vous atteignez la température maximale.
De plus, vous pouvez utiliser un régulateur -ve 7912 pour ce circuit. Mais, vous devrez remplacer les transistors MJ2955 par d'autres transistors comme le MJ3055, le TIP3055 ou le 2N3055.
Circuit régulateur de tension adaptable à courant élevé utilisant LM338
Circuit régulateur haute tension utilisant LM338
Source :320volt.com
Ce circuit régulateur de tension flexible utilisant LM338 peut fournir une tension de sortie CC réelle régulée entre 1,2 V et 32 V avec une alimentation CC incontrôlable en entrée de 1,5 V à 35 V.
Le LM338 est un circuit intégré avec une alimentation réglable avec un contrôleur de tension +ve à trois bornes. De plus, il peut fournir cinq ampères sur 1,2 à 32 volts. De plus, vous n'avez besoin que de deux résistances pour utiliser ce circuit. Voici également la tension de sortie cible que vous pouvez obtenir avec une résistance variable :
V sortie =1,25 Volts (1+R2/R1) + Iadj R2
Composants nécessaires
Voici les composants dont vous avez besoin pour ce circuit :
- C1 – 10µF/25V – CP Radiale D4.0mm – P2.00mm (1)
- C2 – 4,7 µF/25 V – CP radiale D4,0 mm – P2,00 mm (1)
- R1 – 120Ω – R Axiale DIN0204 D1.6mm L3.6mm – P5.08mm Horizontale (1)
- D1, D2 – 1N4007 – D-DO-41 SOD81 P10.16mm Horizontale (2)
- U1 – LM338 – TO-220-3 Verticale (1)
- RV1 – 1KΩ – Potentiomètre Bourns 3266Y Vertical (1)
- J1, J2 – Vis Ter 01×02 – JWT A3963 1×02 P3.96mm Vertical (1)
Le LM338 est le composant important de ce circuit régulateur de tension flexible. Vous pouvez connecter la borne d'entrée 3 directement à la borne positive (Vin). Connectez également la broche 2 (Vout) à la borne à vis de la broche, une plage de sortie. Ensuite, connectez la broche 1 au GND via la résistance variable RV1.
Ainsi, vous pouvez modifier la tension de sortie régulée du LM338 de ce circuit en modifiant les valeurs de R1 et RV1. De plus, les condensateurs C2 et C1 effectuent des opérations de filtrage, et D1 et D2 fonctionnent comme des "éléments de protection inverse".
Conclusion
Enfin, regardons ce que vous devriez considérer avant de choisir le régulateur de tension parfait si vous n'allez pas en fabriquer un. Tout d'abord, vous devez comprendre les fonctionnalités essentielles telles que Vout, Vin, Iout et même les priorités du système.
Une fois que vous avez compris ces paramètres, découvrez quel appareil répond aux exigences de votre application. Vous pouvez utiliser une table de recherche paramétrique et un graphique actuel pour ce faire. Et vous pouvez également utiliser un graphique d'efficacité pour trouver l'efficacité réelle du régulateur de tension souhaité.
Tableau de recherche paramétrique
De plus, un régulateur de tension approprié augmenterait la durée de vie de la batterie de vos circuits s'ils utilisent l'alimentation par batterie.
Eh bien, cela conclut cet article. N'oubliez pas de nous contacter si vous avez besoin d'aide supplémentaire ou si vous avez d'autres questions. Nous sommes toujours ravis de vous aider.
Technologie industrielle