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MacBidouille

Construire un régulateur de tension

Voici le dernier article de notre indispensable Antoine Bercovici


Construire un petit régulateur de tension variable
Pour ventilateur ou autre usage...

En général les ventilateurs d’ordinateur produisent beaucoup de bruit quand ils tournent à pleine vitesse. Il peut être intêressant de pouvoir ajuster précisément un équilibre entre une vitesse de rotation suffisante pour refroidir les composants tout en produisant un minimum de bruit. Il existe des variateurs tout montés pour cet usage, pourtant, seule une poignée de composants courants suffit pour réaliser ce petit montage simple. On pourra aussi l’utiliser pour régler la luminosité d’une ou plusieurs leds par exemple.

Le LM317T

C’est un circuit intégré capable de fournir une tension régulée allant de 1,2V à 37V avec une intensité de 1,5A. Sa mise en oeuvre ne demande que deux résistances. Voici les caractéristiques à retenir pour pouvoir l’utiliser correctement:

- Le régulateur induit une chute de tension entre la tension Vin d’entrée et la tension Vout de sortie d’environ 3V. Par exemple si on a besoin de 4,5V en sortie il faudra fournir au moins 7,5V au LM317. La tension de sortie ne peut bien évidemment pas être supérieure à la tension d’entrée.

- Plus la différence de tension est élevée et plus le régulateur chauffe. Par exemple si l’on veut une tension de sortie de 2V, il sera préférable d’alimenter le régulateur en 5V plutôt qu’en 12V.

- Plus la consommation est importante et plus le régulateur chauffe, il peut être nécessaire de fixer un petit dissipateur thermique sur le dos du LM317.

- La languette métallique du boitier avec le trou de fixation est connectée à Vout. Il faudra faire attention à l’isoler électriquement pour éviter les court-circuits (surtout quand un dissipateur y est fixé).

- Le régulateur est protégé contre les court-circuits (mais pas trop quand même!).

Le shéma de montage

Voici le shéma de cablage du régulateur, avec des valeurs de résistances qui vont pour une utilisation avec une alimentation d’ordinateur (5v, 12v, 24v...).

Le condensateur de 100nF sert à éliminer les parasites et peut être omis si le régulateur est placé près de l’alimentation. La résistance variable de 4,7 kohms peut être un ajustable (réglable à l’aide d’un tournevis) ou un potentiomètre (plus volumineux, mais avec un bouton pour régler à la main). La sortie peut dirrectement alimenter un ventilateur, ou bien des leds à travers des résistances de limitations RL. La valeur de RL dépendra de la consommation des leds et de la tension d’alimentation Vout. On peut la calculer grâce à la loi d’Ohm U=R.I
Un exemple pratique avec une led classique (qui consomme environ 10mA) et une tension d’alimentation Vin de 12V. On a:

R=U/I
R= (12-3)/0,01 (la valeur U avec la chute de tension du régulateur est Vin - 3)
R= 900 Ohm (soit une valeur standard de 820Ohm)

Les leds hautes luminosités, comme les blanches ou les bleus, consomment en général bien plus, il faudra donc utiliser une valeur plus faible pour RL. L’idéal est de tâtoner en essayant avec juste une seule led. La valeur de la résistance peut être revue un peu à la baisse, mais dans ce cas il faudra juste faire attention à ne pas ajuster le régulateur sur une tension trop forte.
Comme les leds sont mises en parallèles les intensités s’additionnent. Il faudra veiller à ne pas dépasser la limite de 1,5A du LM 317. L’idéal est de réster en dessous de 1A pour être sûr.

La réalisation du montage pourra se faire en soudant directement les pattes des composants entre elles, ou bien on pourra réaliser un petit circuit imprimé.Il y en a deux selon que l'on veuille utiliser un ajustable ou un potentiometre. Pour réaliser le circuit il suffira d'imprimer les typons puis de huiler la feuille pour la rendre transparente (Cette technique fonctionne bien mieux que l'impression des typons sur transparents. Une fois huilé il faudra juste enlever l'exès avec un chiffon). L'impression sur imprimante laser est recommandée, mais cela fonctionne aussi avec une jet d'encre (l'encre bave sur le papier mais au bout de plusieurs mois seulement). Les typons sont dessinés à l'envers, il conviendra donc de les placer coté encré contre la plaque présensibilisé.

Les composants néssesaires a la réalisation du montage, avec le petit dissipateur thermique en U et la prise molex à souder pour alimenter le régulateur à partir de l'alim du mac.

Le montage avec potentiometre terminé.

Pour aller plus loin

Voila la documentation technique complète du LM317 avec de nombreux montages complémentaires, ainsi que le PDF contenant le shéma du montage avec les typons à l'échelle 1/1.

 

Antoine Bercovici
(Kiryu)

 

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