Hello tous,
Vous avez vu qu'il n'est pas si compliqué que ça de modifier la tension de sortie d'une alimentation à découpage.
J'ai essayé de donner la recette pour le faire mais, comme toute recette, on a envie de l'améliorer, de la modifier pour qu'elle soit plus à notre goût

.
Pour que vous puissiez comprendre un peu mieux ce qui se passe, je vais essayer d'expliquer le rôle des composants du secondaire de l'alimentation.
Pour mémoire, le secondaire est la partie basse tension de l'alimentation à droite du transfo sur le schéma (points de connexions de l'enroulement 7, 8, 9 et 10).
Le primaire est la partie tension secteur à gauche (enroulement 1 et 3), un autre enroulement, points 4 et 5 est relié au primaire et donc au secteur et alimente le circuit U1.
Vous ne devez pas modifier ni toucher à tout ce qui est raccordé au secteur !!!!
Dans les grandes lignes, une alimentation est composée d'un primaire et d'un secondaire, le tout séparé par un transformateur. Dans une alimentation à découpage on transforme le secteur 50 HZ en une tension d'une fréquence d'environ 50 à 100 Khz. Cette fréquence élevée permet d'utiliser un transformateur beaucoup plus petit,léger et moins cher à fabriquer qu'un transformateur classique fonctionnant sur 50 Hz. Le rendement globale (80 à 90 % en moyenne) de l'alimentation est également meilleur et permet de générer une forte puissance avec de faibles pertes.
Le primaire relié au secteur est composé par un filtre secteur C1 et L1.
C1 est un condensateur spécifique de
type X1 ou X2, si ce condensateur explose, ce qui est très souvent le cas dans les vieilles alimentations il faut le remplacer
IMPERATIVEMENT par un condensateur de même type, on peut le supprimer sans gêner le fonctionnement mais l'alimentation devient bruyante d'un point de vue électronique et peut perturber une chaine hifi ou des modules réseaux à courant porteur.
Juste après ce filtre, on va transformer la tension alternative du secteur en continu grâce au pont de diode BR1 et le gros condensateur C2, le 230v alternatif du secteur se transforme en tension continue d'environ 310V.
Après, on retrouve un petit ensemble C3, VR1, R1 et D1 chargé de protéger l'oscillateur de puissance U1.
Cet oscillateur est contrôlé par un optocoupleur U3 (PC817) qui surveille en permanence la basse tension du secondaire.
Le secondaire est totalement isolé du primaire, le petit condensateur
C13 permet de court-circuiter des composantes HF, de neutraliser d'éventuels transferts parasites induits par la capacité parasite entre le primaire et le secondaire et de rendre l'alimentation moins bruyante.
ATTENTION ce condensateur spécifique est de type
Y1 ou Y2 et ne doit être remplacé que par un condensateur de type identique.
Le
redressement de la tension alternative du secondaire est confié à la double diode
D4.
R3 et C5 permettent d'
amortir les transitoires de commutations causés par la haute fréquence et ainsi de protéger la diode.
Cette diode est impérativement un modèle rapide qu'on appelle "Schottky", sa particularité est de pouvoir commuter très rapidement avec une très faible valeur de seuil, typiquement 0.2V à 0.3V.
Cette très faible valeur de seuil permet de limiter les pertes et de transmettre une plus grande quantité d'énergie avec un échauffement réduit.
Elle ne peut pas être remplacée par une diode classique de type 1N4001 par exemple qui a une tension de seuil d'environ 0.6V et une faible fréquence de commutation.
Le
lissage de la tension est confié à
C6,C7 L2 et C8, ces éléments forment un
filtre en PI qui permet de délivrer une tension plus propre débarrassée d'éventuels parasites.
Les condensateurs
C6,C7 et C8 sont la
principale cause de panne des alimentations, ils doivent être systématiquement changés si leur partie supérieure est bombée ou si des traces de coulures sont visibles à la base.
Si c'est le cas Il faut également vérifier que la diode de redressement D4 soit en bon état à l'aide la fonction TEST DIODE d'un multimètre.
Maintenant on va se diriger vers la partie la plus intéressante, celle qui permet de régler et de surveiller la tension

.
Ce qui nous intéresse est situé juste en dessous des résistances R49 et R6 jusqu'aux ronds bleu et jaune.
Le
cœur du circuit de surveillance est le
TL431, c'est un circuit intégré à 3 pattes, Réference, Anode (partie triangle) et Cathode. Dès que la tension sur la patte Référence atteint ou dépasse 2,5V le TL 431 va se mettre à conduire et se comporter comme une très faible résistance de moins de 0,5 ohms entre l'Anode et la Cathode.
En dessous de 2,5V sur la patte de Référence, le circuit ne fait rien et on observe une résistance infinie entre la Cathode et l'Anode.
Le
principe de fonctionnement n'est pas très compliqué, le circuit U2 (TL431) surveille la tension par l'intermédiaire de R7 et R6, dès que la tension atteint ou dépasse 2,5V aux bornes de R7 le TL431 devient actif et passant, un courant va alors traverser la diode LED de l'optocoupleur et "l'allumer", le phototransistor qui est en face va à son tour devenir passant ce qui va commander l'oscillateur de puissance U1 pour lui dire de diminuer la puissance et en conséquence la tension au secondaire, celle ci va diminuer jusqu'à ce que la tension aux bornes de R7 passe en dessous de 2,5V.
Le TL 431 va alors passer au repos et la diode LED s'éteindre, le phototransistor passe également au repos et arrête de fournir du courant à U1 qui va interpréter cette absence ou forte diminution de courant comme l'ordre d'augmenter la puissance et de faire remonter la tension du secondaire.
La réalité est plus nuancée et l'interaction entre le primaire et le secondaire s'établit en permanence et le circuit trouve rapidement un équilibre.
La résistance
R49 permet de
limiter le courant maximum pouvant traverser la diode de
U3 (PC817) et U2 (TIL431), ici, avec une tension de 5V auquel on retire la tension de seuil de la diode de U3 (~1.2V trouvé dans le datasheet du PC817) et celle du TL431, les datasheets ne sont pas clairs sur le sujet, cette tension serait 1,9V ça nous donne un courant maximum de 5-1,2-1,9 = 1,9V/47ohms= 40 ma.
La résistance
R8 permet de bloquer la led de l'optocoupleur tant que le TL431 n'est pas franchement déclenché et de charger C11 à la valeur de la tension d'alimentation mais celle ci n'est pas toujours présente dans des circuits à configuration identique donc je ne suis pas certain de son utilité.
C11 permet d'
éviter une montée et une variation trop brutale de la tension du secondaire.
Au démarrage, l'oscillateur de puissance U1 démarre et génère la tension et la fréquence qui vont bien, la tension au secondaire augmente.
C11 met environ 110 µs à se charger (T=RC) pendant ce temps un courant traverse la LED de l'optocoupleur et donc ordonne à U1 de diminuer la puissance.
Une fois le condensateur chargé c'est le TL431 qui prend le relais et joue son rôle. Quand il se déclenche sa résistance devient très faible et décharge C11, pendant cette décharge de l'ordre de quelques microsecondes il ne se passe rien et l'optocoupleur ne fonctionne pas, une fois cette décharge terminée, un courant traverse la LED de l’optocoupleur ce qui va faire diminuer la puissance et la tension fournie au secondaire.
En définitive C11 introduit une légère latence dans le fonctionnement et évite au circuit d'osciller trop rapidement autour du point d'équilibre.
Habituellement cette latence aussi appelée hystérésis est traitée directement par l'oscillateur de puissance donc ce condensateur est rarement présent dans les alimentations.
R14 et C10 forment un petit
filtre antiparasite.
Maintenant on arrive aux 2
résistances qui déterminent la tension de sortie R6 et
R7, la formule est Vo=2,5*(1+R6/R7).
Dans le schéma la tension de sortie est donc de 2,5*(1+10/10) --> 2,5*(1+1) = 5V Facile non !!!
Si on diminue R6 à 5 K ohms la tension de sortie devient donc 2,5*(1+ 5/10) --> 2,5*(1+0,5) = 3,75 V.
Inversement, si on augmente R6 à 20 K ohms la tension de sortie devient 2,5*(1+20/10) = 7,5 V
ATTENTION il est facile de diminuer la tension en diminuant R6 mais l'augmenter veut dire aussi qu'il faut changer les condensateurs de filtrage C6,C7 et C8 par des modèles supportant une tension plus élevée mais aussi augmenter légèrement R49 pour éviter qu'un trop fort courant grille l'opto et le TL431.
Un autre cas existe, la surveillance de plusieurs tensions par un unique TL431 le calcul des résistances est relativement simple mais je l'expliquerai un peu plus tard.