Cours Alim Stabilisee STS

ALIMENTATION STABILISEE 1

Cours alim stabilisée STS.doc

TABLE DES MATIERES 1 ) DEFINITION page 2 2 ) STABILISATION SERIE PAR ZENER page 2 2.1 ) Etude statique page 2

2.2 ) Coefficients de stabilisation page 3 2.3 ) Etude dynamique page 3 3 ) STABILISATION SERIE SIMPLE page 4 AVEC TRANSISTOR BALLAST

3.1 ) Etude de la sortie du montage page 4 3.2 ) Etude des contraintes appliquées au transistor page 4 3.3 ) Résistance de sortie de l’alimentation stabilisée page 5

4 ) STABILISATION SERIE AMELIOREE page 5 AVEC TRANSISTOR BALLAST



1 ) DEFINITION La stabilisation permet d’obtenir une tension ‘’la plus continue possible’’ malgré des ‘’perturbations extérieures » » On utilise les caractéristiques intrinsèques d’un composant stabilisateur ( diode zéner ). 2 ) STABILISATION SERIE PAR ZENER

SZE III += et sRpE VVV +=

2.1 ) Etude statique 2.1.1 ) STABILISATION AMONT

SV est constante donc SI est constante

EV varie mais SV est constante donc EI varie et SEZ III −= varie

maxmin EEE VVV <<

2.1.2 ) STABILISATION AVALE

EV est constante et SV est constante donc EI est constante.

R varie donc SI varie mais SV est constante donc SEZ III −= varie

maxmin SSS III <<

minEE VV = et minZZ II =

)( minmaxminmin SZpZE IIRVV +×+=

SZ

ZEp II

VVR

+−

=⇒

min

minminmax

Sinon non fonctionnement

maxEE VV = et maxZZ II =

)( maxminmaxmax SZpZE IIRVV +×+=

SZ

ZEp II

VVR

+−

=⇒

max

maxmaxmin

Sinon destruction

minSS II = et maxZZ II =

)( minmaxminmax SZpZE IIRVV +×+=

minmax

maxmin

SZ

ZEp II

VVR

+−

=⇒

Sinon destruction

max=SI et minZZ II =

)( maxminmaxmin SZpZE IIRVV +×+=

maxmin

minmax

SZ

ZEp II

VVR

+−

=⇒

Sinon non fonctionnement



2.1.3 ) STABILISATION AMONT-AVALE On se place dans les pires des cas soient maxEV et minSI

minEV et maxSI

Remarque pratique pour les calculs:

ZV variant peu, on peut prendre ZZZ VVV == maxmin constructeur

mAI Z 1min ≈

=maxZI donnée constructeur

2.2 ) Coefficients de stabilisation 2.2.1 ) COEFFICIENT DE STABILISATION AMONT

E

S

V

Vamont

∆∆

=α = régulation ligne sans unité

2.2.2 ) COEFFICIENT DE STABILISATION AVALE

S

S

I

Vaval

∆∆

=α = régulation de charge en AV

2.3 ) Etude dynamique

2.4 ) Puissance maximale

max0 SS II << maxmax ZZS IVP ×=

minmax

maxmaxmin

SZ

ZEp II

VVR

+−

= maxmin

minminmax

SZ

ZEp II

VVR

+−

=

Sinon destruction Sinon non fonctionnement

pZS RRR //=

RRRpR ZE //+=



3 ) STABILISATION SERIE SIMPLE AVEC TRANSISTOR BALLA ST

=2U 12V =ZV 10V =ZMI 105 mA rz = 10 Ω

Tz = 2N2219 =β 200 WP NTZ 8,0max = VBE=0,6V

Le fonctionnement du transistor est linéaire.

SPE III += BS II ×= β BZP III +=

sCEE VVV += ZBES VVV =+ ZPPE VIRV +×= SS IRV ×=

3.1 ) Etude de la sortie du montage

teconsVVV BEZS tan=−= car =ZV constante et =BEV constante = 0,6V.

AN : =SV 9,4V

)( ZPBS IIII −×=×= ββ or =−

=P

ZEP R

VVI constante donc

βS

PZ

III −= Si maxSS II = , alors minZZ II = et réciproquement.

BSSSS IVIVP ××=×= β ????max =SP

maxmax ZS II ×= β maxmaxmax )( ZZZBEZS IVIVVP ××≈×−×= ββ

AN : =maxSP 197,4 W

maxmax SSS IVP ×= S

SS V

PI maxmax=

AN : =maxSI 21 A

3.2 ) Etude des contraintes appliquées au transistor

SCETZ IVP ×= SECE VVV −= maxmaxmaxmaxmax )( SSESCETZ IVVIVP ×−=×=

AN : =maxTZP 146,4 W

Conclusion : il est évident que le transistor ne peut pas supporter cette puissance Si WP NTZ 8,0max = , alors mAI S 114max = Dans ces conditions, WPS 1max =



En équipant le transistor d’un radiateur, on peut augmenter sa puissance dissipable maximale donc augmenter la puissance de sortie maximale. Exemple : Si WP NTZ 10max = , alors AI S 32,1max =

Dans ces conditions, WPS 4,12max =

3.3 ) Résistance de sortie de l’alimentation stabilisée

BzBEzszBzBBEs IrrVVVVIrIrVV ×+−−=⇒+×−×−−= )(0000

or BS II ×β≈ donc SZ

BEZS Irr

VVV ×β+

−−= 00

de forme SSTHS IrEV ×−= avec β+

= ZS

rrr et 00 BEZTH VVE −=

B

BZ

S

SS i

irr

i

vr

×β−×+−

=−

=)(

β+

= ZS

rrr

4 ) STABILISATION SERIE AMELIOREE AVEC TRANSISTOR B ALLAST Le transistor doit être en régime linéaire ( BC II ×β= ) quel que soit la charge et même si elle

est retirée. On rajoute une résistance ER à la sortie qui assure le bon fonctionnement à vide de l’alimentation. La limitation de puissance de la sortie est due à la puissance dissipée dans le transistor. Le courant de sortie n’étant évidemment pas modifiable, il faut réduire la tension aux bornes du transistor. On peut rajouter une résistance CR qui chute de la tension donc diminue VCE

quand IS augmente



En cas de court-circuit, le transistor dissipe une trop forte puissance ( le courant n’est pas limité ).Pour éviter cela, on limite le courant de court-circuit CCI à une valeur raisonnable

pour le transistor ( CCETZCC IVP ×= ). CC

BETZCC R

VI 2=

On peut imaginer une alimentation stabilisée à tension de sortie variable selon le schéma suivant :

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