Alimentation DIY pour nos NAS et Switch

[Jacques92]

On est dans la rubrique DIY alors un peu de technique et pour répondre de manière plus précise à la question de Fledernaus. Je vous présente ma petite méthode perso pour dimensionner les transfos d'alim linéaire à l'aide du simulateur...

1/ je fais tourner en simu le schéma a son courant maximum, par exemple, ci-dessous l'alim 5V sous 3A
2/ je relève la tension Vce sur le transistor ballast
3/ je fixe la tension au secondaire (la source V1 sur le schéma) de manière à avoir le Vce qui va bien : entre 2V et 2.5V pour un fonctionnement correct du transistor ballast tout en dissipant le moins possible et en choisissant une tension de secondaire correspondant à une valeur standardisée de transfo
4/ je fais un relevé des pics de courant consommés sur le transfo...

Ce donne ceci :



Courbe du milieu : tension Vce du transistor ballast Q1 : min de 1.5V, pas génial mais c'est pour l'exemple...
Courbes du bas : tension au secondaire en vert --> sinus de 12.7V crête, soit 9VAC    (9*racine(2)=12.7)
Courbe du bas : courant redressé crête au secondaire en bleu (relevé sur R1) --> 9.6A crête. Ces pics sont pas très élevés, normalement ils sont bien plus espacés et plus haut. Ils ont volontairement été réduits et étalés en largeur en ajoutant les résistances R1 et R2 avant les condensateurs de lissage : moins de perturbation électromagnétique rayonnée, et fonctionnant moins forcé du transfo et moins de vibration. Au prix d'une tension de transfo plus élevée...

Alors la suite du calcul...

J'ai mon transfo qui doit donc faire 9V en sortie. Si sa puissance est de 9VA il sortira exactement 9V sous 1Aac de consommation. 1Aac c'est 1.414A crête [le courant secteur est sinus : Icrête = I x racine(2)].
S'il est de 18VA ce sera 9V pour 2.83A crête.
Là l'alim consomme 9.6A crête sous 9Vac. Pour avoir l'équivalent VA du transfo il faut faire le calcul suivant : P = Uac x Iac = Uac x (I crête / racine(2)) = 9Vac * 9.6Acrête / 1.4142 = 61VA.

Un transfo 9V/60VA fournira les 9Vac lorsque que les pics de courants demanderont 9.6A.
L'alim consomme 3A. Si on applique le calcul 9Vac * 3Adc ca ferait 27VA. On a calculé qu'il faut 60VA. Ca correspond à un coefficient de dimensionnement d'environ 2.2.

Les 2.5 c'était au doigt mouillé. Là c'est bien plus précis.

En pratique, une fois le nombre de VA calculés, on essaie de prendre un valeur standard égale ou supérieur. Mais si la valeur standard est en dessous et peu éloignée comme ici (60 pour 61), on peut choisir la valeur du dessous sans trop de risque, d'autant plus si on a une marge sur le Vce du transistor ballast.


Comme dit dans un précédent message : le risque, si on prend un dimensionnement de puissance trop bas, c'est que lors des pics de courant, la tension au secondaire s'écroule et que la régulation dysfonctionne. Toutefois, on peut aussi compenser en choisissant un transfo avec un tension sortie un peu plus élevée. Mais là c'est le transistor de puissance qui se met à trop dissiper à mi-puissance. Tout est affaire de compromis.

Il me reste donc à passer en revue au simulateur toutes les possibilités d'alim pour trouver la bonne valeur de transfo et mettre à jour le tableau puis à valider le tout par quelques tests réels.
Faut aussi prendre en compte le cas ou la tension secteur serait un peu trop basse...