cablage et fonctionnement d'un regulateur

Bonjour à tous !

Cette année, j'ai participé à un projet qui consistait à faire un robot "paresseux" (un robot qui se promène sur une corde tendue à l'horizontale à la manière d'un paresseux). Nous avions des batteries de 7,4V et nous avons utilisé un régulateur de tension 7806 pour alimenter nos moteurs. Le projet est maintenant fini et j'aimerais passer un peu de temps pour les quelques points qui m'échappent. J'ai fait des recherches sur internet et j'ai eu réponses à la plupart de mes questions, cependant, je n'ai pas trouvé d'explication claire, précise et complète sur deux aspects. Premièrement, je ne comprend pas comment fonctionne un régulateur de tension. Je ne vois vraiment pas comment on peut baisser une tension continue tout en le gardant stable, alors qu'il y a un moteur qui tire plusieurs centaines de milli-ampères. Deuxièmement, pour câbler le régulateur, nous avons mis des capacités en entrée et en sortie. Je ne saisie pas trop l'utilité. D'après ce que j'ai pu lire sur le net, la capa en entrée permet de filtrer le signal et celui en sortie le stabilise, mais je trouve cette explication trop vague et peu claire. Essaye-t-on de faire un filtre RC ? Dans ce cas, je ne vois pas où est la résistance R, et je trouve ça bizarre parce que j'ai l'impression que si c'est un filtre, c'est un filtre passe-haut, alors que l'on souhaite récupérer une tension continue. On a donc intérêt de récupérer la composante avec la fréquence la plus faible, non ? Quant à la seconde capa, alors là, je n'ai aucune idée de comment est-ce qu'elle stabilise le signal.

Est-ce qu'il est possible de faire un circuit sur Proteus/ISIS pour voir graphiquement ce qui se passe lorsque je change la valeur des différents composants ?

Enfin, vu que je n'ai pas compris grand chose du câblage, j'ai encore moins compris comment sont choisies les valeurs des capas.

Je serais vraiment très reconnaissant si quelqu'un pouvait m'aider !

Je souhaite à tous une très bonne journée et je remercie d'avance les personnes qui accepteront de répondre à mes interrogations !

C'est un semi conducteur, c'est un composant dont le comportement change en fonction de conditions extérieures.

Si tu prends la datasheet, en page 2, tu as un schéma de principe.

tu prends la tension d'entrée, tu l'amène sur un composant (une diode) qui bloque le courant jusqu'à une certaine tension (par exemple 2.5V), puis laisse passer tout le courant en restant à 2.5V. Tu peux protéger ce composant avec une résistance. Ca te fait une référence de tension.

Entre ton entrée et ta sortie, tu mets un composant (un transistor) que tu vas contrôler de façon à laisser passer le courant, tout en gardant une certaine tension. C'est le Series Pass Element.

Tu divise ta sortie par 2 (avec des résistances) et la compare avec ta référence de tension. Tu en déduis l'erreur sur ta sortie (par exemple, tu as 1V de trop en sortie), tu amplifies cette erreur d'un facteur bien calculé pour que l'erreur amplifiée soit la valeur qui permet de rétablir la sortie à 5V, et tu l'envoie sur le transistor (le series pass element).

Tu as ainsi un système stable qui, quand l'entrée change, vient corriger son comportement pour préserver la sortie à 5V.

Les autres blocs protègent contre les surtensions, sur-courants, sur-température, etc…

Ensuite, pour les capas, si tu allumes ton moteur, il va appeler brièvement beaucoup de courant, ça va augmenter la tension aux bornes du series pass element, et donc faire chuter la tension de sortie, il va falloir un peu de temps pour compenser. Pour que cette chute soit moins violente, on met une capa en sortie, qui va fournir du courant dès que la tension va chuter, en attendant que le régulateur compense. (En attendant, avec les capas spécifiées dans la datasheet, 0.33µF et 0.1 µF, la tension va chuter de 10mV, 100mV sur les régulateurs un peu lents. Tu ne sais pas si le tiens sera rapide ou lent quand tu l'achètes). La capa avant le régulateur sert à la même chose pour les variations de l'entrée. Tu peux voir ça comme un filtre passe bas sur la tension, la résistance étant la résistance équivalente du circuit avant ou après le régulateur. Le théorème de Thévenin décrit comment chaque circuit peut être ramené à une source de tension et une résistance équivalente.

EDIT: les explications de Nathalya sont bien meilleurs, je laisse mon blabla au cas où.

Bonjour,

Il existe plusieurs types de régulateur de tension, mais vu ce que tu dis à propos des capacités, il doit s’agir d’un LDO. Le fonctionnement de ce genre de circuit n’est pas simple à expliquer sans un minimum de connaissance en électronique, au moins l’amplificateur opérationnel et le transistor. Si tu sais à peu près ce que sont ces deux composants je t’invite à lire ce document (version web).

Pour la capacité en entrée, c’est une simple capacité de découplage, son rôle est de fournir une réserve de charges pour lisser la tension en entrée en cas d’appel de courant important. Comme le but du LDO est précisément de garantir une tension constante quel que soit l’entrée (dans les limites du raisonnable bien entendu), cette capa n’est pas indispensable, c’est toutefois mieux parce que si la fréquence de la variation est trop élevé, le LDO peut avoir du mal à suivre (c.f. paragraphe suivant).

Le rôle de la capacité de sortie est beaucoup plus délicat à expliquer, c’est une histoire de marge de phase. Si tu as fait un peu d’automatique, ça devrait te parler. Le fait est qu’un régulateur est un système bouclé avec une certaine fonction de transfert, une capacité en sortie ajoute un pôle à cette fonction ce qui réduit la marge de phase du système et donc augmente sa stabilité. Ceci se fait au prix d’une diminution du gain en haute fréquence donc une moins bonne performance sur des variations rapides de l’entrée. D’où l’utilité de la capacité en entrée.

pour faire tres simple: connais-tu les diodes "ZENER" ? pour le principe ce sont des diodes qui ont une particularitée elle conduit losqu'elles ateint une tention fixée par le constructeur (1.5v,......etc.) mais elles sont d'un courant faible donc on leur adjoin un ampli de courant du genre transistor de puissance. quand aux condo a l' entré stabilese le courant dand ton circuit lors de l'appel d'intensite il ce produit une legere baisse de tension ce qui pose pbl au circuit donc condo qui absorbe, a la sortie c'est autre chose le regulateur par son travail crée une tention en dents de scie d'ou condo mais attention a la capacité elle ne doit pas etre trop forte sous peine de claquer le regulateur.