A.M.F.N.

Association des Modlistes Ferroviaires de Nice

Hacheurs et convertisseurs de tension

Sur nos rseaux, il est parfois ncessaire d'alimenter des accessoires en trs basse tension: lampes miniatures de 3V, voire 1,5V, lectronique en 5V, etc.

Dans le cas des lampes, basse tension est synonyme de fort courant (puissance oblige). Il nous est arriv de devoir clairer une gare comportant 7 ranges de 20 lampadaires 1,5V: 50mA par ampoule, c'est 0,7A qu'il a fallu fournir.

Or le transport d'un fort courant sous une faible tension n'est pas facile, cause de la chute de tension dans les fils: une variation de 0,1V sur une ampoule 1,5V est quivalente une variation de 15V sur une ampoule 220V, et la dure de vie s'en trouve rduite de moiti (source constructeur).

L'utilisation de hacheurs ou de convertisseurs de tension permet de rsoudre ce problme: pour ne pas avoir transporter un fort courant sous une faible tension, on augmente la tension et on diminue le courant.

De plus, on peut avoir en diffrents points du rseau diffrents convertisseurs qui fabriquent sur place les tensions ncessaires, de sorte qu'une seule alimentation gnrale est suffisante pour tout le rseau. A partir d'une seule tension de 12V distribue, on pourra ainsi obtenir du 1,5V ici, du 5V l, du 6V ailleurs, etc.

Pourquoi ne pas utiliser pas un rgulateur? Les rgulateurs classiques abaissent et rgulent la tension, mais conservent le courant. Ils ncessitent de plus en radiateur qui est encombrant et... chaud! Par exemple, dans le cas de la gare cite plus haut, le rgulateur aurait du dissiper plus de 7W, ce qui reprsente une vritable petite chaufferette.

Pourquoi ne pas monter les lampes en srie? Pour les lampes, c'est effectivement une possibilit, mais qui ne marche pas avec toutes les lampes. En effet, les lampes ont une rsistance qui varie fortement avec la tension (en fait, avec la temprature du filament). Si cette variation se fait d'une certaine faon, il est possible de monter les lampes en srie, mais dans le cas contraire une lampe va absorber toute la tension au dtriment de ses voisines, et va finir par griller. Nous avons ainsi vu s'teindre le TCO de notre rseau HO, lampe aprs lampe...

Voici deux montages que nous utilisons:

un hacheur de courant, conomique et peu encombrant, mais qui ne rgule pas la tension, c'est--dire que les ventuelles fluctuations de la tension d'entre se rpercutent sur la tension de sortie.

un convertisseur de tension, de puissance suprieure, et qui rgule sa tension de sortie. C'est mieux, mais c'est un peu plus gros, plus cher et plus compliqu. Ce montage est bas sur un circuit spcialis et tir directement de la notice du constructeur.

Un hacheur simple:

En voici le schma:

Le circuit intgr utilis est un double amplificateur LM358, d'usage trs courant, en botier 8 broches.

Le premier ampli est mont en oscillateur, le second en comparateur.

Le potentiomtre de 4,7k sert rgler la largeur des impulsions, et donc la valeur efficace de la tension de sortie.

La tension d'alimentation (12V) n'est donne qu' titre indicatif; le LM358 supportant beaucoup plus.

Ce hacheur nous a servi alimenter depuis le 12V des ampoules 3V et 5V, ainsi que ses actionneurs fil thermortractable ("fil mmoire").

Les limitations du montage sont les suivantes:

il ne convient qu' l'alimentation de charges rsistives,

le montage n'tant pas rgul, la tension de sortie suit les fluctuations de la tension d'entre,

lorsqu'il y a une trop grande diffrence entre la tension d'entre et la tension de sortie (par exemple alimentation d'ampoules 1,25V depuis du 24V), le rglage devient assez "pointu".

Dans le cas o ces limitations sont gnantes, on peut de tourner vers le montage convertisseur ci-aprs.

Un convertisseur simple:

Ce montage utilise le circuit spcialis MC34063, et le schma est simplement en de ceux proposs sur la notice du constructeur.

Quelques notes: - les valeurs de tension sont donnes titre indicatif. La tension de sortie est rglable par le potentiomtre P1 partir d'un minimum de 1,25V. - la diode D1 doit imprativement tre une diode Schottky (la 1N5822 est parfaite), - la self 100uH peut tre le modle disponible chez Slectronic sous la rfrence 20.8201. - en cas d'chauffement du transistor, diminuer R2 330, voire 220 ohms, - la rsistance R1 sert limiter le courant de sortie. Avec une valeur de 1 ohm, ce courant est limit 0,33A. Pour des courants suprieurs, mettre plusieurs rsistances 1/4W de 1 ohm en parallle.

Ce convertisseur nous sert alimenter des ampoules 1,25V partir du 12V, ainsi que du matriel embarqu bord des trains (camra et metteur vido).

Deux vues d'un convertisseur (taille relle: 30x50mm).Ce montage comprend, en plus des composants mentionns sur le schma, un fusible en entre. On a mont deux rsistances de limitation de courant (limitation 0,66A.) On peut trouver des vues de convertisseurs installs sur la page bus 3 fils.

Le circuit imprim de ce convertisseur est disponible sur ce site la page tlchargement.

Le MC 34063 peut tre galement utilis comme convertisseur lvateur de tension, et ventuellement sans transistor extrieur, pour des courants faibles. Se rfrer la notice du constructeur.

pages techniquespage prcdente: utilisez la touche "PRCDENT(E)" de votre navigateur

Retour la page d'accueil