Les circuits intégrés de la série 78XX délivrent des tensions positives fixes alors que ceux de la série 79XX des tensions négatives fixes. En électronique, on réalise des alimentations simplement avec ces régulateurs de tension. Ici, vous apprendrez ce qu’il faut savoir sur les régulateurs de tension 78XX et 79XX.
Pourquoi les 78XX et 79XX ? les avantages des R.T.I
Ces deux types de régulateurs de tension intégré (R.T.I) sont venu remplacés le montage classique régulateur avec diodes Zener qui présentait plusieurs inconvénients dû à la puissance. Ces circuits intégré ont donc remplacé le classique montage suivant régulateur à transistor :
Ces circuits sont retrouvés sur marché sous forme T0-220 ou en plastiques.
Pour cela, ces circuits incorporent à leurs seins :
- Des diodes Zener
- Des transistors de contrôle du courant
- Des transistors Ballast
- Des résistances, des diodes…
Les circuits 78XX et 79XX sont aujourd’hui plus utilisé dans des alimentations pour leur facilité à être utiliser avec trois bornes dont :
- Une borne d’entrée E
- Une borne de sortie S
- Et une borne GND M ( à mettre à la masse : Ground)
1. Régulateurs de tensions positives fixes 78XX
Ces circuits permettent d’obtenir des tensions fixes positives.
Dans le marquage (codification) 78XX, XX remplace la valeur de la tension qui sera obtenue à la sortie du circuit :
- 5V : (avec le circuit 7805),
- 6V : (avec le circuit 7806),
- 8V : (avec le circuit 7808),
- 9V : (avec le circuit 7809),
- 12V : (avec le circuit 78012),
- 15V : (avec le circuit 7815)¸
- 18V :(avec le circuit 7818),
- 24V :(avec le circuit 7824)
Avec un circuit intégré marqué 7805, vous obtiendrai donc à la sortie une tension de 5V positive fixes.
Brochage du 78XX
Comment monter un régulateur de tension positive 78XX ?
Vous réaliserez simplement un régulateur à tension positive comme l’indique ce schéma :
- In est la borne d’entrée,
- Out celle de la sortie et
- la masse au milieu (pas nécessairement au milieu pour tous les numéros des circuits intégrés).
C’est le montage le plus simple.
On y découvre deux capacités supplémentaires, C1 et C2.
C1 sera câblée prés du régulateur, uniquement si ce dernier est éloigné de plus de 10 cm de la source Vin. Une valeur courante est 0,1µF à 0,22µF (mylar ou plastique) ou 1µF tantale. C2, placé aux bornes de sortie, effectue un filtrage final pour, éliminer (ondulation résiduelle en sortie du régulateur (très faible) et les parasites induis par les liaisons. Une valeur courante, 1 à 10µF, tantale de préférence.
Comment monter un régulateur de tension négative 79XX ?
On monte un régulateur de tension négative de la même manière que le 78XX sauf qu’ici le brochage du 79XX change.
Brochage du 79XX
Calcul des condensateurs C1 et C2
Calcul de la capacité d’entrée C1
Si l’on dispose d’un circuit intégré stabilisateur en mesure de débiter un courant de 1 ampère et que l’on applique sur sa patte d’entrée E ou In une tension continue de 9 volts, on devra utiliser un condensateur électrolytique d’une capacité d’au moins :
C= 20 000 : (Vcc : I )
- 20 000 est une constante de calcul
- Vcc : est la tension d’entrée à appliquer sur la patte d’entrée [en Volts]
- I est le courant débité [en Ampère]
- on obtient le capacité C en µF [microfarad]
Calcul de la capacité de sortie C2
Il est conseillé de toujours relier en sortie un condensateur d’une
capacité environ 10 fois inférieure à celle d’entrée.
Il est conseillé d’appliquer sur l’entrée et sur la sortie un condensateur polyester de 100 000 picofarads [pF], en reliant l’extrémité opposée le plus près possible de la patte “M“ (masse).
Comment modifier la tension de sortie d’un 78XX ou 79XX ?
1. Compenser les tensions de seuil
Comme ces régulateurs sont plus utilisés dans des alimentations, il arrive parfois qu’on place une diode en entrée ou en sortie pour bloguer ou éviter un courant retour. Cette diode fait chuter la tension de sortie en 0,6 ou 0,7 volt.
Pour compenser cette tension de seuil, on place une ou plusieurs diodes entre la masse et la borne de Masse du régulateur. Voici un exemple avec un circuit 7808 et un autre 7908 qui donne normalement 9 volts en sortie.
- Pour les 78XX, on connecte la cathode de la diode avec la masse du circuit intégré et son anode à la masse du montage, alors que
- Pour les 79XX on connecte l’anode de la diode avec la masse du circuit intégré et sa cathode à la masse du montage
On peut placer des diodes en série dans le but d’augmenter la tension de sortie à 0,7 volt.
2. Modification de la tension de sortie avec des résistances.
Les circuits intégrés stabilisateurs de tension fournissent en sortie des valeurs standard de 5, 8, 12, 15, 18 et 24 volts, donc, si l’on veut obtenir en sortie une tension stabilisée de 11 volts, ou bien de 13 volts, on ne trouvera aucun circuit intégré en mesure de nous la fournir.
Je vais donc vous expliquer comment il est possible de prélever sur un
circuit intégré une tension supérieure à celle qu’il peut théoriquement fournir, sans pour autant utiliser un régulateur spécialisé.
Si l’on a un circuit intégré de type 7809 (qui fournit 9 volts en sortie) et
que l’on applique une diode silicium entre la patte “M“ et la masse on obtiendra en sortie une tension de 9 + 0,7 = 9,7 volts.
Si l’on applique deux diodes silicium entre la patte “M“ et la masse, on obtiendra en sortie une tension de 9 + 0,7 + 0,7 = 10,4 volts.
Si l’on souhaite obtenir en sortie une tension exacte de 9 volts, on devra
appliquer un pont diviseur résistif entre la patte U et la masse, en reliant la patte “M“ sur la jonction des deux résistances R1 et R2, comme sur le schéma suivant :
Pour calculer la valeur des deux résistances R1 et R2, on utilise cette formule :
R1 = Vreg : 0,025 [ Ω ]
R2 = ( Vsortie – Vreg ) : 0,025 [ Ω ]
Vsortie = [(R2:R1) + 1 ] x Vreg [ V ]
avec
- Vreg la tension de sortie du régulateur ( 8 volts pour ce cas) [ V ]
- 0,025 est représente les ampères (correspondant à 25 milliampères) que l’on fera passer sur les deux résistances et sur la patte “M“ du circuit intégré
- Vsortie : la tension que l’on veut obtenir à la sortie [ V ]
Protection des circuits 78XX et 79XX
Ces composants peuvent sans doute fumé lors d’un mauvais branchement. Pour éviter cela, on les protège par des diodes. D1 protégera le régulateur si une tension est appliquée par erreur, en Vsortie . Elle le protègera aussi si une capacité élevée est disposée en sortie ( C2). D2 protègera le régulateur si une tension inverse est appliquée en sortie.
La série 78XX / 79XX autorise un courant de 1,5A à condition de respecter la dissipation. Elle est de 2W sans radiateur et de 15W avec radiateur infini. La puissance dissipée est égale au produit (Vin ‐Vout).Iout.
Il faudra en tenir compte lors du choix de Vin et du radiateur. Sans radiateur, le courant sera limité à 400 mA pour une chute de tension de 5V (minimum 3V = « drop ‐out ») et avec radiateur, on pourra tenir la plage en courant pour une chute de tension allant jusqu’à 10V .
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