REPARATION ET MODERNISATION d'une alimentation stabilisée variable

J'ai depuis longtemps une alimentation stabilisée variable qui me sert à essayer les appareils.

Elle date des années 90 et elle délivre une tension de 0 à 35 volts sous un courant maxi de 5 ampères.

Hélas, depuis quelque temps, elle est devenue assez capricieuse :

Tension variable par saccades, voltmètre interne totalement HS, sans compter de nombreux faux contacts !

Je l'ai donc ouverte : on aperçoit le gros transfo d'alimentation et un circuit imprimé avec de nombreux composants dont deux circuits intégrés !

On voit aussi le pont redresseur qui est vissé sur le châssis métallique.

Tout l'arrière est occupé par deux dissipateurs supportant deux transistors 2N3055, il y a juste une petite place pour le fusible secteur et le cordon d'alim.

Une vue intérieure des transistors de puissance branchés par connecteurs sur le circuit imprimé.

Voilà le circuit imprimé de plus près :

Les circuits intégrés : un LM723, un grand classique des circuits de régulation et un LM324, c'est un quadruple amplificateur opérationnel !

Je n'ai pas trouvé le schéma de cette alimentation, mais la revue Elektor avait proposé un montage très similaire dans son N° 54 de décembre 1982 :

Dommage, car son fonctionnement est très stable et en fonction des deux potentiomètres montés en façade, on peut l'utiliser en tension variable ou en courant variable au choix !

Sur le circuit imprimé, les deux réglages de butée pour I max et V max.

En regardant de plus près, j'ai vu que le coin en haut à gauche est cassé, source de certains de mes Pb.

Sur le devant les deux grands vumètres, entre les deux, j'avais rajouté une luciole cadran.

Monté sur un support à collier, un gros condensateur chimique de 4700 µF 63 v

La première étape, c'est le démontage des deux galvanomètres (l'un des deux est défectueux) ...

Par quoi peut-on les remplacer ?

C'est une fois de plus un vendeur chinois qui m'a donné la solution :

J'ai ainsi trouvé des boitiers combinés Voltmètre/Ampèremètre digitaux qui font 0-100 V et 0-10 A :

Ces petits appareils existent en 1 ou 2 couleurs et ils sont montés dans un boitier encastrable !

Le bicolore m'a couté 3,18 € et l'autre 2,99 € : ça ne vaut pas le coup de s'en priver !

À l'arrière 2 connecteurs :

Un pour l'alimentation du module et le second plus gros pour le branchement sur l'alimentation à mesurer :

Comme vous le savez surement, le voltmètre se branche en parallèle sur la sortie et l'ampèremètre en série avec un des fils de sortie !

Le voltmètre va se brancher entre le rouge et le noir et l'ampèremètre en série dans les fils noir et bleu :

Voila le schéma qui est fourni par le fabricant, a noter que le fil de sortie vers la borne négative peux être bleu ou jaune suivant les modèles.

Le positif est commun entre la sortie alim et la borne de sortie, c'est l'ampèremètre qui se branche donc en série dans la sortie négative.

Une chose très importante : l'alimentation du module est prévue sous une tension de 6 V à 30 V continu, mais elle doit être impérativement indépendante des tensions que l'on va mesurer avec l'appareil, la consommation du module est très faible : environ 60 mA :

Pour ma part, j'ai fait une petite alimentation séparée de 8 volts pour chacun des modules… comme on va le voir par la suite !

J'ai démonté un des deux appareils… Pour voir !

Et voilà le shunt interne de 10A pour l'ampèremètre :

C'est du costaud !

Ayant donc deux appareils de mesure combinés, j'ai décidé de compléter mon alimentation par une seconde alimentation qui va délivrer une tension fixe de 5Volts avec une sortie indépendante sur deux bornes et surtout sur deux prises USB!

J'ai dessiné ensuite une façade avec mon logiciel "Front designer".

Voilà donc à quoi va ressembler la version 2015 de mon alimentation.

En premier, démontage de la façade et de la contre-plaque :

Là… On y voit plus clair : il ne reste plus que l'arrière du châssis !

J'ai découpé une contre-plaque dans un morceau de plastique dur...

Ma façade imprimée et plastifiée a été collée dessus, une fois tous les éléments montés, positionnés et collés on laisse sécher 24:00 h.

L'ensemble de la face avant est vissé au châssis de l'alimentation : ça change !

J'ai récupéré un bloc d'alimentation/chargeur 5 V 1,5 A, le montage fait appel à un transformateur classique couplé à une alimentation à découpage:

Le transfo sort du 12 V et le circuit électronique transforme ce 12 V en 5V.

En voici le schéma trouvé sur le net !

Avantage de ce genre de montage : le rendement est très élevé et la dissipation dans le transistor très faible…

Pour charger des accus, c'est l'idéal !

Voici donc le schéma final de l'alimentation auquel j'ai rajouté 2 alimentations indépendantes pour les appareils de mesure :

Les deux petits transformateurs 220/12 V ont été récupérés dans des anciens chargeurs de téléphone !

J'ai monté tout ça sur une plaquette à trous :

On y trouve à gauche la platine régulation à découpage, et au milieu et à droite les deux alimentations indépendantes avec chacune un pont redresseur 100v 1A, un régulateur de tension 7808, et deux condensateurs de filtrage...

Les blocs d'affichage seront alimentés en 8 V, cela suffit bien...

Pas besoin de dissipateur, la consommation du module est très faible.

Le fusible que l'on voit sur la plaquette est dans la sortie +5 V du chargeur.

J'ai trouvé une place pour mettre ma plaquette…

C'est juste mais ça passe !

Le circuit est monté sur des entretoises et vissé sur le chassis

Le transformateur du chargeur a trouvé lui aussi une petite place:

Je l'ai collé à l'araldite à côté du gros condensateur chimique !

Le pont redresseur a été déplacé sur l'arrière du chassis au dessus du fusible!

J'ai ensuite refait de nombreuses soudures sur le circuit imprimé principal, car suite à une chute de l'alim il y a quelques années, il avait été endommagé !

Il a fallu faire de nombreux "pontages" et renforcer les pistes abimées...

Les fils de câblage sont ensuite regroupés et attachés avec des colliers rilsan…

Le boitier est bien rempli : on va pouvoir faire les premiers essais :

Les modules additionnels ayant été testés avant montage, il est normal que tout fonctionne du premier coup…

À gauche l'alim calée à 13,6 V et à droite le chargeur : 5,36 V à vide, c'est OK !

Calage de la tension maxi à 35 Volts avec le réglage interne !

Et calage de l'intensité maxi à 5A toujours avec le réglage interne !

Et pour terminer une vue "plongeante" sur mon "petit monstre" !

Il ne reste plus qu'à refermer le coffret :

j'ai fait ensuite des tests de débit, d'abord la partie alim 0-35 V avec une ampoule 12V :

Puis sur la partie 5 V avec une ampoule de 6V :

On remarque que la régulation a fait chuter la tension de 0,03 V pour un débit de 180 mA !

Voilà, on continuera les tests au fur et à mesure des besoins, Ces petits combinés volt/ampèremètres sont très pratiques et je pense en commander d'autres pour de futures réalisations.

Enfin, pour ceux qui sont intéressés par le montage d'une alimentation un peu similaire, on m'a signalé ce montage vendu en kit :

Il est vendu sur eBay par un commerçant chinois pour environ 10 € port compris !

Ses caractéristiques :

0-30 volts

0-3 ampères

Il pourrait donc remplacer la carte principale de mon alim…

À tester donc !

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