12V Le schéma montre comment utiliser un transistor de puissance du type BDV64 en tant qu’élément de chauffage régulé d’une part et un capteur calibré, IC2, un LM35, chargé de surveiller la température définie par le composant précédent d’autre part. Le but de l’opération est de monter le transistor T1 et le capteur de température, IC2, sur un radiateur ou une plaquette métallique commun; il est primordial de veiller à un couplage thermique optimal entre ces 2 composants. IC1, un amplificateur opérationnel du type OP90GP, fonctionne en interrupteur marche/arrêt qui met le dispositif de chauffage en fonction lorsque la température relevée tombe en-dessous d’une valeur donnée. P1 permet d’ajuster la température à la valeur requise. La taille de l’hystérésis du système est une fonction directe du couplage thermique; plus celui-ci est bon, plus l’hystérésis est faible. Le fonctionnement de l’électronique est facile à comprendre. La sortie de IC1 active le transistor de puissance. De par les valeurs de R4 et R5, le courant circulant par ce transistor ne dépasse pas 0,5 A. La dissipation ne dépasse pas, dans ces conditions, 6 watts. Le capteur IC2 est alimenté à une tension régulée de 5 V. On dispose à sa sortie d’une tension continue de 10 mV/°C. Avec le dimensionnement du schéma, la plage de températures que permet de battre l’ajustable P1 va de 20 à 74 °C. Il est facile, à partir de ces éléments, de doter le potentiomètre de l’échelle correspondante. Les exigences posées au transistor T1 sont élémentaires : tout transistor de puissance proposé en boîtier TO-3 et disposant d’un facteur d’amplification (gain) de 1 000 ou plus, fera l’affaire. IC3 78L05 R2 C4 0V74 3k9 C3 100n C2 1000µ 16V 2µ2 63V 1k C1 CW P1 500Ω R6 1Ω R5 100n R3 1 2 100k IC2 5W T1 1 7 5 IC1 6 R4 2 4k7 3 4 0V2 180Ω R1 BDV64 OP90GP LM35 3 994106 - 11 rence de température pour le réglage de thermostats. Prenons l’exemple d’un montage publié récemment, celui du Titan 2000. Ledit amplificateur connaît 2 points de commutation : une température se traduisant par l’entrée en fonction d’un ventilateur, une seconde température, plus élevée celle-là, à laquelle on a activation du relais de protection. (994106) 099 bascule bistable à transistor 12V OUT R1 R2 12V OUT D1 BC557 T1 * see text * siehe Text * voir texte * zie tekst 10k R6 10k 10k R4 T1 R3 10µ 25V 4k7 BC547 S2 S1 SET RESET R4 * 12V 1N4148 T1 100Ω R5 C1 10µ 25V 994058 - 11 Günter Böhme Si l’on fait abstraction des 2 touches, le circuit de la figure 1 devrait faire s’allumer une lumière chez nombre d’entre nos lecteurs : il s’agit en effet d’une bascule bistable (flip-flop) telle qu’on les retrouve souvent dans les dispositifs de protection des appareils à alimentation en tension continue. Au repos, la bascule bistable se trouve hors-courant et n’est positionnée (mise à « 1 ») qu’après dépassement de la tension Ube de T1. Il est possible, en dimensionnant en conséquence la résistance de shunt R1, de définir l’intensité du courant de charge à laquelle cette situation doit se produire. Il circule alors, à travers les 2 transistors, un courant, le potentiel de collecteur de T1 passe à Ub, celui 98 Re1 BC557 R3 100Ω R5 C1 4k7 100Ω RESET T2 R6 10k R4 R3 S1 2k2 T2 BC557 * see text * siehe Text * voir texte * R2 2k2 R2 T2 zie tekst 3 12V 2k2 * 2 12V BC547 S2 SET S1 RESET 994058 - 12 R5 C1 10µ 25V 4k7 1 12V BC547 S2 SET 994058 - 13 de T2 à la masse. Le collecteur de T2 force l’entrée de commande d’un circuit de régulation monté en aval à la masse, interrompant ainsi la tension continue. On admet, en règle générale, que le circuit du courant de charge doit être interrompu, pour, une fois le courant excédentaire éliminé, remettre la bascule bistable à zéro. On a bien entendu besoin, pour cela, d’un contact de commutation pouvant supporter le courant en question soit encore un composant électronique « costaud ». Il est cependant simple, sans intervention au niveau du circuit de charge, de positionner le flip-flop ou de la remettre à zéro. Pour ce faire on intercale simplement la touche en question (à contact travail) dont la seule charge sera le faible courant de Elektor 7-8/99 commande du flip-flop. On se trouve, si l’on ramène la sécurité électronique à son schéma de base, sans R1, en présence d’un étage à bascule (figure 2) aux applications universelles capable, pour peu que l’on choisisse les transistors adéquats, de fournir un courant plusieurs fois supérieur à celui que peuvent fournir des circuits intégrés logiques classiques. Il est possible, par redimensionnement des résistances R4 et R6, d’adapter le flip-flop pour d’autres tensions d’alimentation. Le condensateur C1 définit un état parfaitement identique à chaque application de la tension d’alimentation. Si, comme l’illustre le schéma de la figure 3, on remplace R3 par la bobine d’un relais, le montage fonctionne en relais bistable qui garde, après activation du flip-flop par le biais de la touche « Set » S2, un état stable jusqu’à ce qu’il soit désactivé par action sur la touche S1. Il faudra utiliser, pour le dimensionnement proposé ici, un relais à bobine de forte résistances (900 à 1 100 Ω pour un relais 12 V et de l’ordre de 3,5 kΩ dans le cas d’un relais 24 V). La valeur de R2 devrait être du même ordre, mais cette résistance n’a rien de bien critique. Il vous faudra, si vous devez utiliser un « relais de puissance » à bobine de faible résistance, adapter les transistors ainsi que les résistances R1, R2 et R4, à l’intensité du courant requis par le relais. La diode de roue libre D1 pourra être, dans le cas d’un relais de faible puissance, une 1N4148, sachant qu’il faudra, pour des courants de bobine supérieurs à 100 mA, opter pour une (994058) 1N4001 par exemple. 100 capteur de température bifilaire cet inconvénient. Si l’on connecte le circuit intégré comme l’illustre le schéma, il est possible, pour une plage de températures allant de –5 à +40 °C, de se contenter d’une liaison bifilaire (torsadée). À y regarder de plus près, sous R4 cette forme, le montage est en fait une source de courant sen10mV/°C sible aux variations de température, vu que l’on utilise ici la sensibilité du courant de repos (T ambient +10°C) aux changements de tempéra–5°C ... +40°C ture. Les valeurs attribuées à R3 et R4 sont telles que l’on a une variation de 10 mV/°C. Il n’est peut-être pas nécessaire de le préciser, mais faisons-le quand même, il faudra, si l’on veut donner au circuit une certaine précision, opter, pour toutes les résistances, pour des résistances à tolérance de 1%. Il ne faudra pas non plus perdre de vue que, si la liaison entre le capteur et le circuit de mesure présente d’éventuelles pertes résistives, l’entrée en scène d’une erreur de mesure de l’ordre de 1 °C par 5 Ω de pertes résistives. Le condensateur C1 élimine d’éventuels signaux parasites. La consommation de courant du circuit est de l’ordre de 2 mA à 25 °C. 1 IC1 R2 2 C1 200Ω 100n LM35 200Ω 3 R1 R3 2k00 994101-11 Le capteur de température LM35 de National Semiconductor peut se targuer d’une popularité indiscutable qu’il doit en partie aux multiples utilisations que nous en avons fait à différentes occasions dans Elektor. La caractéristique très pratique de ce capteur intégré est qu’il fournit à sa sortie une tension directement proportionnelle à la température relevée exprimée en degrés Celsius. Il est même possible de mesurer des températures négatives à condition de relier la sortie du capteur à la ligne négative de l’alimentation par le biais d’une résistance. Le seul inconvénient du LM35 est en fait que son application standard implique l’utilisation d’une liaison trifilaire en direction du montage de visualisation de la valeur de mesure. Nous vous proposons ici une méthode permettant de contourner 2k00 5V (994101) (application National Semiconductor) 101 alimentation 13 V/2 A pour émetteur/récepteur radio N.S. Harisankar VU3NSH L’alimentation 13 V/2 A compacte pour stations radio-amateur de base ou mobiles (transceiver) et autres ensembles travaillant en VHF/UHF, fait appel à un STR2012/13, un circuit intégré régulateur de tension de l’écurie Sanken Electric Co. Bon nombres Elektor 7-8/99 d’autres alimentations servant à alimenter des transceivers amateurs portables utilisent un LM317, un LM350 voire un antique LM723. Tous ces types de régulateurs requièrent malheureusement un nombre important de composants externes; il est bon également, lorsque l’on envisage de réaliser sa propre alimentation, 99