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Abaisser une tension trop élevée

Notions théoriques, alimentation 12volts/220volts, autonomie........

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Abaisser une tension trop élevée

Messagede Krado » 20 Déc 2010 16:05

Quand le transfo de la cara débite 17 V au lieu de 12...



J'ai vu plusieurs fois passer la même question sur le forum : que faire quand le transformateur de la caravane débite environ 17 volts au lieu de 12 ?
Si votre caravane est sous garantie ou si vous n'êtes pas du tout bricoleur, adressez-vous à votre concessionnaire et allez visiter un autre sujet de l'ABC :wink:
Si vous souhaitez résoudre le problème vous-même, ce qui suit pourra vous aider.


Pourquoi 17 volts ?

Le document Notions théoriques élémentaires, dans sa dernière partie, vous donne une explication. Le transformateur de votre caravane débite du 12 volts en courant alternatif. ce courant traverse un redresseur ou pont de diodes qui produit un courant redressé mais pas identique à un courant continu, puisqu'il présente de fortes variations de tension. Pour égaliser cette tension, on ajoute un condensateur entre le + et le - de la sortie du redresseur. Ce condensateur provoque un effet pervers : en égalisant ou en lissant la tension, il consomme du courant mais restitue cette énergie sous forme d'une élévation de valeur de la tension : la tension d'origine est multipliée par la racine de 2 (soit 1.41, environ), donc si le redresseur donne 12 volts, la tension, après le condensateur, est lissée à 17 volts environ.


Comment remédier au problème ?

Pour abaisser une tension redressée, il n'est pas possible d'utiliser un transformateur : celui-ci n'est fonctionnel que dans le cas du courant alternatif. Dans notre situation, on utilisera un régulateur de tension.

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Un régulateur de tension est un circuit intégré. Les plus simples sont constitués d'une diode Zener associée à deux résistances, l'une fournissant le courant, l'autre constituant la charge. D'autres régulateurs utilisent un transistor relié à la diode Zener qui sert alors de référence de tension. Dans les deux cas, le régulateur se présente sous forme d'un circuit intégré simple à installer sur une carte de circuit imprimé. Le schéma de montage se présente ainsi :

Image cliquez sur l'image pour agrandir

On utilise un régulateur type 7812 à tension de sortie positive (d'oû les chiffres "78" de son appellation) d'une valeur de 12 volts (d'oû les chiffres "12" de son appellation) qu'on va équiper d'un petit radiateur ou feuille thermique, pour dissiper la chaleur qu'il va générer. Pour éviter l'entrée en oscillation du régulateur et provoquer une légère ondulation de la tension de sortie (pour effectuer un filtrage) on adjoint deux condensateurs de découplage C1 et C2 qu'on choisit dans une valeur comprise entre 0.1 et 1 µF (des condensateurs électrolytiques au tantale conviendront très bien).
Facultativement, on peut ajouter la led L et la résistance R figurés en gris qui serviront de témoin de fonctionnement. La valeur de R se calcule ainsi : R [Ω] = ( U sortie - U led ) / I led .


Avantage et inconvénient :

Ce montage présente un gros avantage : son prix ! Un régulateur 7812 coûte entre 70 et 80 centimes d'euro, la feuille thermique coûte 25 centimes et les condensateurs au tantale de 0.33 µF chacun 45 centimes. C'est finalement le support, la carte ou platine d'essai sur laquelle vous allez souder tous vos composants qui va coûter le plus cher : environ 3 € !
Ce montage présente aussi, il faut le dire, un désavantage : son faible débit. Vous ne "tirerez" que 1 ampère de ce régulateur. C'est suffisant pour faire fonctionner une petite pompe comme celles des WC chimiques, mais insuffisant pour éclairer toute une caravane. Toutefois, si vous avez besoin d'un courant plus élevé, vous pouvez, vu leur très faible coût, monter plusieurs régulateurs en parallèle, comme le montre le schéma ci-dessous, conçu pour fournir 5 A :

Image

On peut aussi choisir de placer un circuit avant chaque consommateur, soit, par exemple, un pour la pompe à eau, un pour celle des WC, un pour l'ensemble de l'éclairage, etc...


Pour ceux qui ne sont pas de bons bricoleurs :

Une alternative possible est l'achat d'un régulateur de tension déjà monté. On trouve dans le commerce des régulateurs à tension réglable débitant 1.5 A pour 10 €.

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Il reste au caravanier la tâche de l'installer en sortie du pont de diodes de son transformateur, de connecter un multimètre à la sortie du régulateur et d'ajuster la tension à 12 VDC en tournant, à l'aide d'un petit tournevis, le potentiomètre indiqué par la flèche rouge. Là encore, si on désire plus de courant, on peut monter ces régulateurs en parallèle, comme décrit pour ceux qu'on construit soi-même... mais le gain financier n'est plus évident si on pense qu'on peut trouver des alimentations à découpage donnant 7 ampères pour ~ 50 € :

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ou même des modèles donnant 25 A pour environ 100 € ! Dans ce cas, l'alimentation à découpage viendra en remplacement du transformateur d'origine et de son pont de diodes.

Si vous éprouvez des difficultés à réaliser ces montages, venez partager vos questions sur le forum Electricité




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