PETITE ALIMENTATION POUR
POSTE BATTERIE
Voici
un petit montage bien utile pour faire revivre commodément vos radios à lampes
intérieures ou extérieures.
Les caractéristiques techniques principales
sont les suivantes :
- Sorties ''haute tension'' :
· masse,
·
40 volts oscillateur,
· 80 volts H.T. générale,
· 120 volts pour certains
étages de sortie.
- Chauffage 4 volts :
· sortie - 4 volts ( 2 ampères),
· positif à la masse.
- Polarisation :
· sortie ajustable de - 4
V à - 12 V environ.
Avec toutes ces tensions, il ne devrait pas y avoir
de problème pour alimenter l'ensemble des radios existantes, sauf peut-être des
postes avec beaucoup de lampes à forte consommation genre TM ou Philips ''E''.
Voyons dans le détail les différentes parties du circuit.
Les
circuits haute tension.
Comme vous pouvez le voir sur le schéma,
la structure est très simple. La source haute tension est constituée de trois
alimentations de 40 V stabilisées et placées en série.
Le transformateur est
équipé de trois enroulements 35 V / 50 mA indépendants.
Prenons pour exemple
la partie inférieure (0 à 40 V)
Le secondaire B5 / B6 (35 V eff) est redressé
en double alternance par le pont BR3. La tension obtenue est filtrée par C9, chimique
de 1000 µF / 63V.
Le positif transite par R6, résistance de limitation de
3,3 ohms et un fusible réarmable RXE010 de 100 mA. Ceci constitue une protection
contre les courts-circuits. Le gros avantage de ces composants est leur confort
d'utilisation.
Lorsqu'ils sont soumis à une surcharge, ils chauffent pour
faire plaisir à Monsieur JOULE comme une vulgaire résistance ! Mais il s'agit
en fait de résistance non-linéaire, dont la valeur varie à la hausse quand la
température monte. (Coefficient de température positif CTP).
Donc, plus vous
surchargez cette résistance, plus elle chauffe, et plus elle est chaude, plus
elle a une résistance élevée ! Or la puissance dissipée est directement liée à
la valeur d'une résistance (P = RI²) il s'ensuit que le phénomène s'emballe jusqu'à
obtenir l'équilibre pour une température élevée du composant (>100°C) mais également
une résistance élevée qui limite considérablement le courant de court-circuit.
Après avoir supprimé la cause du ''court-jus'', il suffit de quelques secondes
pour que le fusible réarmable récupère une résistance très faible, ce qui lui
permet à nouveau de laisser passer le courant. Ces produits existent de façon
courante de 100 mA à 5 A.
Après cette protection on va trouver un groupe
de régulation simplifié.
La résistance R3 de 2K2 alimente la zener ZNR4 de
43 V. Cette tension de référence est filtrée par C23 et expédiée sur la base du
transistor Darlington TIP110.
La tension de sortie est disponible sur l'émetteur.
Pour garder à cet endroit une impédance basse, y compris en HF, C11 et C26 découplent
la sortie. (C11 en BF, C26 est en céramique et donc plus efficace en HF).
Le groupe de régulation / filtrage est découplé par C10.
La puissance dissipée
dans le transistor est faible mais un radiateur a été rajouté par précaution.
Chaque groupe donnant 40 volts, on obtient 120 volts au ''sommet'' et la prise
80 volts est aux deux tiers de l'empilage !
Le circuit de chauffage.
Ce montage est un petit peu plus moderne, et utilise un circuit régulateur
à découpage.
Le transformateur délivre deux fois 9 volts (avec donc un point
milieu). Cette tension est redressée en double alternances positives par D2 et
D3 (IN4007 ou équivalentes). Le filtrage est assuré par C12, de forte valeur (4
700 µF car ici les courants sont importants).
Nous n'allons pas nous appesantir
sur le fonctionnement d'une alimentation de ce type ! Cela sort peut-être du cadre
des radios anciennes ! ! !
Pour simplifier à l'extrême on peut dire ceci
:
Dans un transformateur traditionnel, un enroulement dit ''primaire''
stocke en permanence de l'énergie sous forme magnétique dans un circuit magnétique.
Un enroulement dit ''secondaire'' récupère en permanence cette énergie en la reconvertissant
en énergie électrique.
Dans une alimentation à découpage, le montage
(pas forcément un circuit intégré, on pourrait faire une alim. à découpage à lampes
!) injecte de l'énergie électrique dans la self (S2 dans notre cas) qui laisse
passer le courant vers la sortie et stocke l'excédent sous forme magnétique. Quand
la self est ''pleine'', le montage cesse de l'alimenter, et la self se vide dans
la charge via une diode de récupération (D1). (Oui oui, c'est comme cela que fonctionnent
les THT également !)
C'est ce fonctionnement discontinu (je charge
- je laisse décharger - je charge…) qui a donné le nom de ''découpage'' à ce montage
(switching - commutation - pour les anglo-saxons.)
Pour en revenir à nos
moutons, le système se débrouille pour alimenter la self de façon ''suffisante''
pour obtenir en sortie la tension désirée, ni plus ni moins.
L'intérêt de
ce montage est la faiblesse de ses pertes. Cela ne chauffe pas et la ''conversion''
est presque parfaite. Si vous utilisez 4V et 2 ampères à la sortie (8 W) le ''primaire''
de l'alimentation demandera environ 10 W au chimique de filtrage, soit 800 mA
sous 12 volts (le rendement oscille entre 80 et 95 % !). Une alimentation linéaire,
avec un LM317 par exemple, consommerait 24 W (12 V et 2 A) dont 16 W de pertes
!
Le pont de résistances R9 et R10 permet au circuit intégré de l'alimentation
de vérifier (et donc de corriger) la tension de sortie. Il compare la tension
présentée à la broche 2 à une référence interne de 1.25 V. On peut donc changer
facilement la tension de sortie en modifiant R9. (3K75 donneraient 5 V par exemple
!)
Le condensateur C15 modifie le pont R9/R10 pendant les quelques instants
de sa charge à la mise en route. La tension de sortie apparaît donc ''en douceur''
pour protéger nos filaments autant que possible. La diode D5 est là pour décharger
ce condensateur à l'extinction. C16 et C17 sont les éléments de découplage de
la sortie.
On peut introduire dans le circuit de charge de la self une résistance
de limitation (R7) qui aura une incidence sur le courant maximal que peut sortir
l'alimentation (environ 0,47 ohms pour un ampère. Pour plus de détails consultez
la documentation (sur le site ONSEMI.COM).
Comme pour les sections haute tension,
la sortie 4 V est protégée par un fusible réarmable, mais de 3 ampères cette fois
! (RXE4).
Le circuit de polarisation permet
la polarisation de la triode de sortie des postes à lampes intérieures (B406 et
consoeurs).
La diode D4 assistée de C28 assure un redressement simple alternance
(négatif) qui va être utilisé pour créer la tension de polarisation.
La tension
obtenue (~ - 13 V) est confiée pour stabilisation à une zener de 8 V2 découplée
par C18.
Un potentiomètre ajustable permet le réglage de la tension de polarisation
souhaitée. ''- V POL'' est référencée au - 4 V du chauffage, et peut donc varier,
par rapport à la masse, de - 4 V à - 12 V.
La présence de la résistance et
de l'ajustable en série sur la tension de polarisation suffit à protéger cette
portion des mauvaises manœuvres. Pour les mêmes raisons, le courant disponible
n'est que de quelques centaines de microampères. (largement suffisant pour polariser
une grille en négatif !).
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L'alimentation de l'ensemble est réalisée sur le secteur
via un filtre constitué de C1 et C2 (10 et 100 nF respectivement, tous deux de
classe X2) associés aux selfs S1 et S2. Un fusible temporisé de 100 mA est placé
en série.
L'ensemble est monté sur un circuit imprimé simple face de 14.6
x 12.6 cm disposant de 4 trous de fixation.