Principes de base:
Les régulateurs de tension série sont nommés ainsi puisque l’élément terminal est placé en série avec la sortie. Cet élément agit telle une résistance variable afin de garder la tension de sortie le plus stable possible. Le circuit de base d’un régulateur série linéaire est représenté ci-dessous.
La tension de sortie est fonction du diviseur de tension R1 et R3 et de la valeur de la tension de référence. Le comparateur tente de garder la tension de sortie stable en contrôlant la conduction de l’élément terminal.
Si, pour une raison quelconque, la tension de sortie diminue, le résultat de l’échantillon à la broche inverseuse de l’amplificateur opérationnel générera une plus grande erreur par rapport à la référence. À ce moment, le comparateur-amplificateur permettra une plus grande conduction du transistor qui, à son tour, fera en sorte de stabiliser la tension de sortie à son niveau initial.
Cette boucle de régulation peut fonctionner si tous les composants sont à l’intérieur de leur limite d’opération. Si le transistor doit fournir 50A afin de garder la sortie stable, il se peut fort bien qu’un élément soit détruit. Par chance, l’amplificateur opérationnel est limité en courant et ne permettra pas un courant de sortie excessif.
Dans ce type de circuit, l’analyse quantitative reste simple. Dans le fonctionnement normal d’un régulateur, quel qu’il soit, l’erreur devrait toujours être nulle. En prenant ceci en considération, la tension à la broche inverseuse est toujours égale ou presque à la tension de référence.
Si un diviseur par 2 est utilisé pour échantillonner, la tension de sortie se retrouve deux fois plus élevée que la tension de référence. Ainsi, pour réaliser un régulateur de +10V, il s’agit de placer une référence de +5V et deux résistances de 10K. Pour un régulateur de +15V, R1 serait de 10k et R3 de 5k. Une autre solution serait de monter la référence à +7.5V.
Les valeurs de résistances dans le circuit d’échantillon, sont choisies pour qu’un minimum de courant circule dans cette branche. Des résistances trop élevées engendreraient du bruit. Pour sa part, la valeur de R3 est déterminée selon la bonne marche de la tension de référence. Faites attention: cette résistance est reliée à la tension d’entrée; dès lors, cette dernière dissipe généralement une puissance élevée.
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