Alimentation régulée simple et compacte

[Dagda]

Bonjour à tous

J'ouvre ce petit topic puisque je ne trouve pas grand chose sur le forum ...

Je souhaite réaliser une alimentation HT régulée compacte et simple (qui pourrait d'ailleurs servir pour d'autre).
Prenons un cahier des charges simple pour un préampli seul composé de 4 12AX7

Bilan de consommation : 8 x 0.7mA = 5.6mA
Tension d'alimentation : 300Vdc
Puissance totale : 1.68VA

L'idée serait d'utiliser le principe du transistor ballast avec diode zener.


Ou en plus "complet" pour la partie régulation, pas la partie doubleur


Sachant qu'il existe des Zener de 100v - 150V - 180V - 200V, je pense qu'il est facile de faire une alimentation régulée simple, surtout au vue des consommations.

Pour le transistor, un NPN étant suffisant, et histoire d'être tranquille, je pensais prendre un BUT11AF qui tiens 1000V / 5A

Maintenant j'aimerais bien savoir si mon départ d'idée est déconnant ou que ça s'annonce plutôt bien?

Dagda

[bimole]

Salut,

Pour pas être embêté par la commande en courant des bipolaires, choisis plutôt un MOSFET style IRF640 ou IRFBC40 ou IRFP250. D'autres choix sont possible mais je les ai testé pour cette application.

Pense à découpler la Zener avec une chimique histoire de ne pas être gêné par le bruit de la Zener.

Au lieu d'attaquer le base (grille) du transistor directement par la Zener, tu peux insérer une circuit RC de manière à faire un soft start (attention à la dissipation du ballast).

Tu peux aussi remplacer résistance et Zener par une source de courant constante débitant dans une résistance réglable. Tu récupère la tension aux bornes de ladite résistance pour piloter la gate du ballast. Ça te fait un réglage sur la tension.

Voilà! C'est royal comme montage, ça sort des tensions super propres mais c'est très droit et ça ne sag pas!

JB

EDIT :

Je viens de voir que c'est pour un preamp, donc faible conso... du coup c'est un peu l'usine à gaz.
Tu pourrais virer le transistor et alimenter le montage directement aux bornes des Zener de régul (régulateur parallèle) si tant est que le courant Zener à vide est au moins supérieur à la conso du preamp.

Pour faire plus "vintage oldschool", les régulateurs à gaz style 0A2 fonctionnent très bien. Dans ce cas, c'est aussi une régulation parallèle.
J'ai utilisé 2 0D3 (SG4S en fait) en série pour réguler des écrans de 807 à 300V. Rien à dire.

[Dagda]

Merci pour ce précisions

J'ai en gros 7mA de besoin pour les 8 triodes ... les diodes sont des 0.5W, avec 300Vdc aux bornes, soit 1.66mA les traversants si je ne dit pas de bêtises ...
Psychologiquement, je préfèrerais avoir un petit transistor en plus, c'est pas la mort en câblage et surtout que la platine pourrait être très petite.
Par contre, j'ai regardé un peu ce qu'il se passe du coté transfo et régulation, il faut un transfo de 3VA en gros ... mettons 5VA pour avoir de la marge, avec une tension de l'ordre de 270Vac et une filtrage avec une 47µF pour avoir dans les 310Vdc @ 12mA - 335Vdc @ 8mA... Je ne sais pas combien pourrait bouffer le régulateur ... mais je pense que 270Vac 5VA du transfo serait impeccable (transfo multi-tensions).

Après, pour la tension variable, je n'ai pas tellement besoin de ça, 300Vdc est une bonne base, surtout qu'il est prévu après régulation, un petit RC (1k - 1µF) sur chaque triode pour ne pas voir le signal se balader entre les triodes en passant par l'alimentation.

Dagda

[blacksnake]

Daga > j'avais commencé à tester quelque chose dans le même genre :
viewtopic.php?t=3517

Pas eu le temps d'avancer

[Dagda]

Ben dans ce cas on va créer une petite platine de régulation spécial G5

Dagda, qui se penche sur le sujet

[bimole]

N'aie pas peur des VA, même si ce n'est qu'un preamp. 10VA pour la HT me parait être un bon compromis.
270Vac te donne une tension à vide de 380V qui va chuter selon les résistances de enroulements quand tu tireras du courant.
Faut se méfier des transfos rikiki : petit noyau de fer -> beaucoup de tours de cuivre -> cuivre fin pour que ça rentre -> grosses pertes cuivre.

Généralement je fais chuter la tension de 10% à la traversée du ballast. Dans ton cas si tu vises 300V redressé filtré régulé, attaque le régulateur avec 330V. Avec 7mA de conso, le transistor ballast devra dissiper environ 210mW, un petit dissipateur 10-15°C/W fera l'affaire.
Si tu utilises du MOSFET, on rajoute souvent une résistance de quelques centaines d'ohms en série et au plus près de la grille pour éviter les accrochages. On place aussi une capacité de 0.1 à 1µF entre source et masse, toujours dans le même but.
Enfin, si quelques condensateurs de découplage trainent coté triode, il faut placer une diode de protection entre drain et source du ballast, cathode orientée vers le TA (en inverse en fonctionnement normal) : celle-ci protègera le ballast à l'extinction si les condensateurs de découplage restent chargés.
On peut aussi rajouter une Zener de 10V entre source et grille (cathode vers la grille) dans ce but.

Pour ce qui est de la nécessité des condo de découplage au niveau des triodes, c'est pas obligatoire : l'impédance de sortie du régulateur vaut 1/gm, gm du transistor ballast. Comme on utilise des transistors de course pour ça (gm # 5S), l'alim est presque idéale et va court-circuiter tout ce qui pourrait y revenir. Le couplage entre les étages par l'alimentation devrait être ultra faible.
Encore un avantage de ce montage! 8)

[Dagda]

Alors, déjà un truc, l'IRF640, il ne tiens que 200V tout comme l'IRFP250 ... il faudrait au moins un IRF740 (400V) voir carrement un IRF840 (500V) histoire d'être tranquille, l'IRFBC40 tiens 600V, donc pas de soucis.
Le transfo sera un multi-secondaire, il faut la HT, un enroulement pour le chauffage en 12.6Vdc, un autre pour le relayage, encore un pour avoir du 5Vdc pour le module de reverb ... enfin bref, c'est pas les secondaires qui vont manquer, et la HT se verra très certainement avoir du 10 voir 15VA sans soucis.

Au final, le montage n'est pas si compliqué que cela ... 3 capas, 2 zener, 1 diode, 1 Mosfet, 1 résistance ... ça se fait presque en câblage volant un truc pareil

Par contre c'est très intéressant ton histoire de d'absence de couplage entre les étages, rien n’empêche de faire un petit PI mais sans aller dans l'extrême avec des 1µF ... des découplages au polypro pourraient être suffisants donc?

Dagda

[bimole]

Par contre c'est très intéressant ton histoire de d'absence de couplage entre les étages, rien n’empêche de faire un petit PI mais sans aller dans l'extrême avec des 1µF ... des découplages au polypro pourraient être suffisants donc?

Oui probablement. ça permettrait de n'utiliser que des capacités de bonne qualité.

Alors, déjà un truc, l'IRF640, il ne tiens que 200V tout comme l'IRFP250 ... il faudrait au moins un IRF740 (400V) voir carrement un IRF840 (500V) histoire d'être tranquille, l'IRFBC40 tiens 600V, donc pas de soucis.

N'oublie pas que le VDS sera égal à la chute dans le régulateur, on sera loin des 200V de chute!!! Sauf si tu veux faire une alim réglable.
Reste la question de la mise sous tension...
Les deux premiers devraient tenir si on les protège par une diode zener, mais je n'ai pas fait l'essai.
Mais si tu ne fais pas de soft start, la tension de source s'établit quasiment en même temps que la tension de drain à la chute de tension prévue par l'empilement de Zener.
Il n'y a donc, je pense, pas de risque.

[Dagda]

Le soft start n'est pas forcement utile pour une si petite puissance?
Ensuite, je préfère avoir un mosfet qui tiens la route, même en cas de mauvaise manip ... et puis vu la différence de prix ...

Dagda

[bimole]

OK, autant être sur de son coup, mais n'oublie pas les différentes diodes de protection et préfère les homologues zener 1.3W (BZX85C)

[Dagda]

Quelque chose comme ça ...?



Dagda

[bimole]

Presque!

Il manque la résistance par laquelle les Zener 150V sont alimentées (entre drain et Zener). Et aussi la capacité en parallèle avec celles-ci (pour réduire le bruit).
Les 10n en parallèle des diodes sont à mon sens superflues.

Sinon c'est dans l'esprit!

[Dagda]

Plutôt comme ceci alors ... ?



Tiens d'ailleurs la R de la LED n'est pas bonne ^^

Dagda

[bozole]

à mon avis, un condo un peu plus gros pour découpler les Zener, un chimique de 10µF par exemple, mais vois avec Bimole car ce n'est pas ma spécialité

[bimole]

Voui pour le condo de découplage des Zener, 1µF voir quelque µF devraient suffire.

Pour la résistance qui alimente les Zener, 1k est à mon avis bien trop faible.
Si ta tension redressée s'établit autour de 330V, cette résistance verra 30V à ses bornes et fera circuler un courant de 30mA dans les Zener. 150 * 0.03 = 4.5W pas sur qu'elles tiennent le coup.
Il faut réduire ce courant autour de 1 voir 2mA, pas plus.

Je te laisse calculer la bonne résistance.