Reconstruction d'une alimentation variable 5-15V

En septembre 2018 j'avais récupéré une grande quantité de matériel provenant d'un ancien atelier d'un bricoleur en électronique:

beaucoup de composants, mais aussi des revues, et quelques montages personnels qu'il avait réalisés...

Parmi ceux là un gros boîtier en aluminium marqué Alimentation 5.....12V.

Dsc 139

L'ensemble est ....curieux:

Sur le devant un voyant led, une prise allume-cigare, et une prise Din HP!

Sur le dessus: un composant (?) en boîtier TO3 monté sur radiateur, 2 grosses diodes, un bouton de réglage et 2 bornes de sortie.

La disposition est pour le moins étonnante !

Sur un coté une embase secteur permet le branchement d'un cordon standard.

J'ai donc branché l'appareil:

Pas d'interrupteur secteur...

le voyant rouge s'allume et au niveau des bornes j'ai une tension variable (à vide) de 5,8 volts à 15 volts...

Ca paraît fonctionner....sauf qu'au bout de quelques minutes un bruit suspect (vite identifié) m'indique qu'un condensateur est en train de rendre l'âme!

On va ouvrir le bestiau:

Dsc 142

Hou là!...C'est pas vide là dedans...Dsc 143

Un transfo imposant , ce qui ressemble à un énorme pont redresseur, et 2 gros condos chimiques "Felsic" montés verticaux.

Dsc 144

Une ouverture plus large permet de constater qu'un des deux condensateurs fuit généreusement: il était temps d'arrêter!Dsc 0144

Le câblage n'est pas évident, je dirais même particulièrement "fouilli" et il est difficile de s'y repérer.

Arrivé à ce stade je me suis posé la question:

Que faire de ce truc là?...Une chose m'intrigue pourtant: je ne voit pas de carte de régulation: alors comment est faite la variation de tension?

C'est un examen plus précis du composant monté sur le dissipateur qui va me donner la réponse:

Il s'agit d'un µA78HGSC : c'est un circuit intégré de puissance de chez "Fairchild" qui regroupe à lui tout seul tout les composants (ou presque) d'une alimentation variable.

Il est monté en boîtier TO3  mais avec 4 pattes de branchement!

D'après le datasheet il peux débiter jusqu'à 5 ampères entre 5 et 20 volts pour une dissipation maxi de 50 watts.

A78hg datasheetA78hg datasheet (194.56 Ko)

Et voici le boîtier du circuit (les pattes sont repérées):Ic ua78

Découvrant ce circuit pour la première fois j'ai donc eu envie de refaire ce montage (à mon goût) et de manière plus ergonomique:

C'est le but de cet article!

Voici tout d'abord un schéma d'application trouvé sur le site d'un radioamateur:

Psupplyschem

On va maintenant tout démonter afin de faire l'inventaire des pièces que l'on va réutiliser:Dsc 0146Dsc 151

Le boîtier est constitué par 4 plaques d'alu glissées dans les rainures d'un profilé d'angle, le tout est assemblé par des tiges filetées:

cela fait un boîtier très robuste, facile à démonter, et d'un look très "pro" et d'un poids respectable: le dessus et le dessous sont des plaques d'alu de 4mm..!

Dsc 159

J'ai tout démonté: il ne reste plus que le transfo et le pont redresseur: on voit que les plaques sont de la récup: il y a déjà de nombreux trous ...d'aération!

Dsc 160

J'ai assemblé sur une plaquette à trous la partie filtrage avec deux condensateurs chimiques, une self, un porte-fusible.

Le gros chimique Philips n'est isolé qu'à 25V mais j'ai mesuré le transfo: il ne sort pas plus de 15V: on devrais être bon!

Avec mon logiciel "front designer j'ai fait un "brouillon" de face avant qui va regrouper les différents éléments de manière plus logique!

Dsc 161Un interrupteur M/A et un voyant secteur ont été rajoutés, et les prises regroupées du coté droit.

Voilà le boitier remonté avec le projet de façade:

Dsc 0155à noter: un porte fusible a été rajouté au dessus de la prise secteur, et la prise Din HP a été remplacée par une prise à visser type NC515:

Cette prise utilisée autrefois pour les micros de CB est interessante car ses contacts permettent de passer un courant important, il y a aussi un détrompeur et la prise se visse!

Dsc 162Tout ça paraît bien vide...pour l'instant!

Il est temps de passer à la réalisation de la façade en couleurs et plastifiée:

Dsc 0160Sur le dessus un morceau de plexi ferme l'ensemble car la plaque d'alu qui y étais précedemment a été retaillée pour faire la face arrière:Dsc 164Le dissipateur avec le circuit de régulation ont désormais une place plus logique!Dsc 165Les plaques ont de nombreux trous: cela va favoriser l'aération!

J'ai fait un premier essai d'implantation des éléments:Dsc 171

Tout est rentré: il a fallu calculer juste!

Début du câblage:

La face avant

Dsc 0172

Le pont redresseur a été remplacé par un plus petit (qui tient quand même 25A) et la platine "filtrage" est fixée sur des entretoises en nylon:

Dsc 178

Le câblage a bien avancé:

Face arrière

Dsc 182Le circuit intégré est vissé sur son radiateur!

Les connexions sont ramenées sur une barette de connexions sur laquelle sont soudés les deux condensateurs tantale de 1µF et de 3µF

(Dans le "datasheet" ils disent de les mettre au plus près des pattes de sortie).

L'ensemble est raccordé à un faisceau de 4 fils qui rejoint la face avant:Dsc 188

Là aussi une barette de connexions permet la liaison aux différents éléments de façade

Le cablâge du régulateur est terminé: on peux faire un essai:

J'ai branché une alimentation d'atelier sur les points d'entrée...

Elle est calée à 18V car c'est la tension maxi que délivre l'ensemble transfo + redresseur+ filtrage:

Il a fallu ajuster la résistance de 4,7Kohms.

En réalité pour avoir la plage de variation souhaitée je l'ai descendue à 1Kohms.

(peut-etre du au fait que mon circuit n'a pas exactement la même référence que celui du schéma...)

Il ne me reste plus qu'à tout remonter dans la boîte...

C'étais pas gagné d'avance: il a fallu faire quelques ajustements:

Dsc 0188

La prise secteur est partie à gauche et le pont redresseur est fixé sur le transfo!

A part le câblage des faces avant et arrière on a plus de fils qui vont dans tous les sens!

Premiers essais:

J'ai 18V en sortie de filtrage...

Dsc 0186

On a une variation très progressive de 6 à 16 volts .

Tout cela avec juste un circuit intégré: c'est la simplicité!

Reste à refermer la boîte:

Dsc 0197

J'ai fait des essais de débit jusqu'à 3A : stabilité parfaite!

Je me suis calé à 10V: la tension est stable jusqu'à 4,8A ...Après le circuit intégré se met en limitation de courant ou en sécurité thermique??

Heureusement qu'il est bien refroidi , a la fois par le dissipateur à ailettes mais aussi par la plaque d'alu de 4mm qui constitue l'arrière de l'alim.

On termine la présentation du coffret:

Un voile de peinture grise sur le dessus lui donne une finition acceptable!

 

Pour un prix de revient quasi nul, j'ai monté cette alimentation qui finalement me sera utile pour de nombreuses manips:

j'ai gardé la prise allume-cigare bien utile pour tester des équipements automobiles.

Une touche finale sera apportée en Septembre:

j'ai commandé (pour 2,60€) un petit voltmètre digital qui ressemble à un gros voyant:

Il prendra la place du voyant Led rouge et me donnera avec précision la valeur de la tension de sortie...

Le voltmètre est arrivé: pour en savoir plus à son sujet voir ici:

Petit voltmètre de tableau

Il a pris la place du gros voyant rouge:Dsc 135

J'en ai profité pour refaire la façade!

L'ensemble est remonté dans le boîtier:

Dsc 136

Et voilà l'alimentation est terminée prête à prendre du service sur le "rack" de dépannage!

 

 

 

 

Commentaires (2)

Janpolanton
  • 1. Janpolanton | 06/08/2019
Hello Domi,
Comme d'habitude, beau boulot.
Il resterait à ajouter un petit DVM chinois pour parfaire le tout.
Ok! je chipote...
radio-man64
bjr, mais c'est prévu: j'ai trouvé un minuscule voltmètre digital rond qui va se monter à la place du voyant rouge...arrivée prévue en septembre! cdt domi

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Date de dernière mise à jour : 28/09/2019