Le régulateur de tension 78XX

Le régulateur de tension linéaire 78XX

Le régulateur de tension 78XX est un des composants les plus courant sur les cartes électroniques . Il existe en plusieurs modèles suivant la tension ou le courant que vous souhaitez en sortie . C’est ce que l’on appelle un régulateur linéaire les deux derniers chiffres vous donnes la tension de sortie par exemple 7805 est un régulateur 5Vdc , 7812 un régulateur 12Vdc  , le point commun étant leur tension d’entrée qui peut monter a 35Vdc .

Montage : 

Ce composant possède  3 pattes seulement , on applique une tension entre 0-35v a l’entrée et on récupère une tension régulée en sortie suivant le composant choisi 5 V si c’est un 7805 ,12v si c’est un 7812 ( pensez que la partie visible du boitier est au commun ).

Ci-dessus voici le montage habituel , les condensateurs servant d’antiparasite je mets généralement ce que j’ai sous la main en général quelques micro farads .

 

Utilisation

Ce composant est très pratique quand il vous faut une alimentation fixe et est peu onéreux ce qui explique pourquoi on le retrouve un peu sur toute les cartes électroniques . Cependant même si le constructeur annonce 1A ou plus de courant de sortie disponible sachez que ce composant va se mettre a chauffer très rapidement si vous lui demandez un un courant un peu « important » ( quelques dizaines de mA ) . Cette échauffement est facile a dimensionner , il dépend de votre tension d’alimentation ( V+ ici ) ,de la tension de sortie et du courant consommé a la sortie .

Calcul de la puissance dissipée

Pour calculer cette puissance , il nous faut connaitre la chute de tension entre l’entrée et la sortie du régulateur ainsi que le courant que vous devez utiliser a la sortie .

Pour calculer la chute de tension entre l’entrée et la sortie , rien de plus simple , faites simplement la soustraction entre la tension d’alimentation et la tension du régulateur .

Exemple : si vous alimentez votre régulateur avec 20 Volts et que vous régulez a 12 Volts avec un 7812 , votre chute de tension sera donc de :

20 – 12 = 8 Volts

Pour calculer la puissance , il nous faut simplement multiplier le courant que nous allons utiliser a la sortie par cette chute de tension .

Exemple ( si nous utilisons 200 mA ) :

P = 8 x 0.2 = 1.6 Watt  

En pratique:

Il convient donc d’approcher le plus prêt possible de la tension dont vous avez besoin pour limiter l’échauffement et donc la perte d’énergie . Il faudra tout de même rester  3 v au dessus de la tension de sortie pour que le régulateur fonctionne correctement . Par exemple , si vous utilisez un 7805 il faut que la tension d’alimentation soit au dessus des 8 Volts .Si par hasard vous êtes en dessous de cette tension et bien vous n’aurez pas vos 5 volts en sortie .

Si vous devez utiliser beaucoup de courant il faudra mettre un dissipateur ou multiplier les voix d’alimentation lorsque c’est possible sinon passez sur un autre type d’alimentation , a découpage par exemple .

Il existe un composant similaire pour les tension négative , le 79XX , le principe est le même que pour le 78XX , seul le brochage est différent et les tensions de sorties vu que celui – ci travaille dans la partie négative .

Comment se comporte t’il en panne ? 

Trés souvent , on les voit sur les cartes électroniques avec une auréole brunie autour d’eux .C’est parce que le dissipateur a été sous dimensionné ou que l’ingénieur n’a pas prit le soin de regarder à l’échauffement de celui-ci ( ou parce qu’il s’en fichait royalement !! ). Il n’est pas forcement en panne pour autant mais avec l’échauffement ce composant a des parties interne qui dérive .Hors celui-ci possède une sonde de température interne qui l’oblige a couper sa sortie lorsque le composant est trop chaud (>90° généralement ) .

Si le composant est fatigué

Cette coupure a tendance a se faire plus bas que prévu en température. Si le composant était déjà à la limite de ce qu’il pouvait accepter lorsqu’il était neuf , alors il va couper intempestivement sa sortie . Ça se traduira , soit par un dysfonctionnement ponctuel , soit par plus de fonctionnement du tout . De plus les condensateurs de filtrage a coté de ce composant auront tendance a fuir et a se mettre en court circuit a cause de la température . Il vous faudra donc changer le régulateur et ses condensateurs de filtrage .

Ma mésaventure :

Un dernier petit détail , il m’est arrivé une mésaventure avec ce composant . Je suis tombé sur une série défectueuse de 7805 acheté chez Farnell il y a environ 1 an ceux-ci régulaient a 6,75 Volts au lieu de 5 volts ce qui a coûté la vie a un microcontroleur . Pensez a les tester avant de les monter sur une carte électronique a plusieurs milliers d’euros ou sur une de vos carte . Je pense que le cas est assez rare mais pas impossible ma mésaventure en est la preuve …

 

Pour finir ce composant est très utile pour fabriquer des alimentations , il est peu chère et facile a utiliser . Mais si vous avez un besoin en courant assez important ou que votre tension d’alimentation est trop loin de votre tension de sortie , une autre solution sera préférable .