Alimentation pour récepteurs
militaires : BC342, BC312,
BC603
Sommaire :
- Présentation des alimentations
- Alimentation régulée
- Dynamotor révision *****************
Ces récepteurs militaires, de collection, qui furent célèbres lors de la seconde guerre mondiale, 1939-1945, et qui furent utilisés jusqu'aux années 1965, devaient disposer de 2 tensions : 12 V continus ou alternatifs 2-3A, et 230-250V continus 90 mA.
Les alimentations d'époque étaient de 2 types :
1) Sur 12V ou 24V avec des dynamotors qui comportent un moteur en 14V qui fait tourner une dynamo donnant la haute tension et consommant environ 4-10A sous 12V. La haute tension produite, et filtrée, était de 235VCC.
Mon dynamotor perso (intérieur).
Schéma de principe.
2) Sur secteur alternatif 110-120V avec transfo comportant une redresseuse 5Y3GB comme tous les postes radio de cette époque mais avec un chauffage filaments en alternatif 12 V au lieu de 6,3V.
Ces alimentations secteur, que vous voyez en photo ci-dessous, étaient incluses à l'intérieur de l'appareil et chauffaient beaucoup. En outre, lors de l'allumage, la haute tension était en surtension (tension de crête) et causait un risque certain pour les condensateurs de l'appareil.
Par exemple l'alimentation d'origine montait à 370 volts avant que les tubes débitent et fasse chuter ladite tension.
2
alimentation secteur d'origine, ici démontées.
Alors comment faire ?
Il faut fabriquer une alimentation régulée, extérieure, c'est que nous allons faire.
Alimentation extérieure régulée
Alimentation 12VAC 3A + 240V
90 mA, avec régulation.
BC342, comme neuf, et son alimentation régulée
230V 90mA; + 12VAC 3A
Il appartient à Patrick X (vous n'en
saurez pas plus...).
Sur le récepteur.
Choix du transfo ou des transfos...
Trouver un transfo secteur 230VAC, donnant 12,6V sous 3A et en même temps 270V sous 0,2 A (en tenant compte des marges de sécurité) est presque impossible, sauf à le faire bobiner ou à le bobiner soit même.
J'ai trouvé malgré tout celui-ci : (il existe)
http://ampliatubes.fr/transfo-d-alimentation/66-transformateur-torique-240-30-15-2x6volts.html
Pour les plus avertis, si vous avez un bon transfo de poste radio à 10 tubes, donnant 2 x 270-290V et 6,3 volts 5A, il est assez facile de le démonter (s'il n'est pas enrobé ou moulé) et de rebobiner le 6,3V qui est à l'extérieur sur la bobine en doublant le nombre de spires avec un fil de diamètre plus modeste.
Sinon il faut trouver des astuces :
Par exemple avec 3 transfos : un transfo de sécurité 230VAC-230VAC dit transfo d'isolement ou de séparation, 50W + un transfo 230VAC-2X24V= 48VAC de 15W permettra d'obtenir 230+48=278VAC à redresser et filtrer. (Mettre les sorties dans le bon sens pour que les tensions s'additionnent.).
Pour le 12V un transfo 230VAC-12VAC 3A de 40-50W fera l'affaire.
Ensuite il faudra redresser cette haute tension alternative, soit avec un pont de diodes genre 1N4007, soit en bi alternance s'il s'agit d'un ancien transfo de poste de radio.
La tension à vide sera de U X 1,4142 (racine carrée de 2) = tension de crête ceci voulant dire que vos condensateurs devront supporter ladite tension de crête.
Exemple : mon transfo donne 278VAC la tension de crête sera de 393 volts, vous utiliserez des condos prévus pour 450V et tout ira bien. Une petite résistance de 10 ohms 2W limitera l'appel de courant des condos vides au démarrage.
Chaque diode de redressement est amortie par un condo de 1 NF 1000V pour éviter le bruit du redressement. Les condos électrolytiques sont doublés par des condos à film.
Le filtrage peut être sommaire, par self ou résistance, car il sera complété par le filtrage très énergique de la régulation.
Il faudra, en charge, conserver un excédent de 30V qui seront absorbés par la régulation.
Pour le 12VAC aucun problème 12V et 12,6VAC pour 3A conviennent.
Vue
de l'alim...
Le choix du coffret dépend de vous, s'il est métallique et aéré c'est mieux.
alim BC342-arrière
La prise arrière est une prise dite
de microphone 4 fils.
Les 2 broches du haut pour la haute tension et les 2 broches du bas
pour le 12 volts. Un cordon ad' hoc avec fiche femelle relie le
récepteur à l'alimentation.
Il faut tester
Pour tester le 12 volts vous pouvez utiliser, pendant un temps court de l'ordre d'une demi minute,, une ampoule automobile code ou phare. Le débit sera de 5 ampères au lieu de 3. ces ampoules font 55 ou 60W.
Pour la haute tension vous pouvez utiliser 2 ampoules 230VAC 25W en série. (= 460V 12,5W) voir photo plus bas.
Si en charge la tension chute trop c'est que votre transfo manque de puissance, c'est pour cela qu'il faut mieux prendre des transfos surdimensionnés.
Les tests étant positifs ? nous passons à la régulation.
La régulation.
Nous allons utiliser un MosFet de puissance tenant 800V et 2 à 5 A. 125W ou plus. Un modèle très ordinaire aujourd'hui.
Ces MosFet sont courants, par ex. chez Conrad et ailleurs, ils ont des références du genre BUZ81; IRFBE30PBF; IRFPE40, etc. Le boitier sera du type TO220 ou TO-247. Leur prix va de 1€ à 12€. Pensez au mica et aux vis, car un radiateur important est nécessaire, oui ! un grand radiateur.
30V de chute sous 100mA (= 0,1A) représentent une dissipation de 3W. Mais si vous faite chuter 50V ce sera 5W, etc...
la régulation.
Les zéner
Les zéner sont mise en série pour obtenir 250V ce qui donnera avec la chute de tension du MosF245V environ.
Les zéner sont parcourues par un courant 5 mA à vide. Chaque zéner doit avoir une puissance minimale de 2W.
Il existe des diodes Zéner de 3W (Conrad et EBay).
Exemple si dans votre chaine de zéner vous utilisez une zéner de 200V sous 5mA elle dissipera 200x0,005A= 1W si vous mettez 2 zéner de 100V à la place elle ne dissiperont qu'un demi Watt et c'est préférable.
Si votre tension à vide est de 393V et vos zéner totalisent 250 V il faut chuter 393-250=143V ce qui fait une résistance 143/0.005= 28600 ohms qui dissipera 143x0.005= 0,715 W donc ce sera une résistance de 2W par ex. 27K 2W + 1,5 K 0,5W en série.
La plupart des zéner haute tension ont une précision de l'ordre de 10% ou pire. Une zéner de 200V peut donner 180V ou 220V... Ces zéner varient aussi en tension avec la variation du courant qui les traverse.
IMPORTANT : Cette cascade de zéner doit être testée hors circuit avec un milliampèremètre et un voltmètre. Deux contrôleurs sont souhaitables.
Régulation en test 250V avec des ampoules en série
: 85 mA sous 250VCC
Ici sous 90 mA la tension
commence à baisser, mais elle reste exploitable (cause transfo trop
juste en puissance). Toujours penser à une marge de puissance. Ces
appareils fonctionnent très bien entre 230 et 250V. Les
dynamotors donnent 235V !.
La résistance limitatrice
Sa valeur pour 100 mA est de l'ordre de 3,3 à 7,5 ohms. Prévoir la limitation pour un peu plus par ex. 115-120 mA.
Explications :
Quand la tension aux borne de la résistance limitatrice atteint de 0,5 à 0,7 volts (ceci variant selon chaque transistor) le transistor conduit et court-circuite la gate du MosFet avec sa source. Ainsi il s'arrête de conduire et le courant ne passe plus.
Si nous prenons un exemple avec un R de 7 ohms sous 100 mA cela donnera 0,7/0,1=7 ohms. Mais si le transistor conduit dès 0,6V la limitation se fera à 85 mA ou alors pour avoir 100mA il faudra une résistance de 6 ohms...
Dans mon cas j'ai mis 5 ohms (3 résistances de 15 ohms en //) et la limitation se fait pour 115 mA environ, ce qui me convient.
Cette résistance se calcule donc en faisant des tests empiriques.
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La zéner de 12V entre source et gate à pour but de protéger la gate du MosFet.
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Il est hautement recommandé de placer une diode de protection entre la source et le drain. Ainsi quand la tension en aval dépasse la tension en amont cela protège ledit MosFet des tensions inverses. Ceci peut se produire au moment de l'extinction de l'alimentation.
schéma de la régulation
Mon circuit gravé à la fraise boule sur une plaque. (gravure à
l'anglaise).
Cliquer l'image pour agrandir.
alimentation-bc342-312-603-schema
Pour obtenir une version imprimable, zippée, de ce schéma cliquer ici
Pour en savoir plus cliquer ici
(Voir notamment l'alimentation de mon BC312) qui est quelque peu différente de celle-ci, mais infiniment plus encombrante et moins esthétique).
Révision d'un dynamotor :
Puisque j'ai un dynamotor de la seconde guerre mondiale, autant le remettre en état (plaisir du collectionneur).
Il exige pour fonctionner correctement une tension de 14 volts. Et une bonne batterie ou une alimentation secteur donnant 14V sous 10-15 ampères. En effet l'appel de courant pour démarrer le moteur est très fort. Une fois l'ensemble en rotation le courant sera moins élevé, approximativement 5A si l'on inclut les filaments.
Si vous vous fabriquez une alimentation secteur, il faut un transfo 230VAC-12V 200 watts. En effet il faut de la puissance. Pas besoin de réguler. (Ne pas confondre avec un transfo de chargeur de batteries 12V qui donne 15 à 18V alternatifs ! Ou alors il faudra une régulation, car la tension sera trop forte.).
Le coffret.
Intérieur
Mini générateur de courant pour la LED
(driver de LED)
2 composants seulement !
Dans le schéma ci-dessus et ci-dessous le LM317LZ 100 mA un tout petit régulateur, en boitier TO92, pas plus gros qu'un transistor ordinaire est utilisé en générateur de courant pour la LED. Avec 68 ohms il donne 18 mA. Pour toute tension comprise entre 5V et 30V.
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LM317LZ max 100 mA
LM317LZ max 100 mA
317 en générateur de courant.
Calcul facile
Le LM317 fonctionne en générateur de courant. La tension de référence du régulateur se retrouve aux bornes adjust et sortie.La tension de référence typique de ce régulateur est de 1,25 V.
Calcul avec 68 ohms : 1,25/68 = 0,01838 = 18 mA.
Calcul avec 100 ohms : 1,25/100 = 0,0125 = 12 mA
Le pont redresseur est un gros pont pour 25A.
pont redresseur "BIG"
Le démontage du dynamotor exige du soin et de la minutie. Pas de coups de marteau ou alors avec un marteau en caoutchouc dur ou en cuivre. Les flasques sont moulées en alliage d'aluminium qui peut casser. Faites attention aux charbons, surtout ceux de la haute tension qui sont très fins.
A part le convertisseur rotatif, il faudra examiner le boitier du filtre antiparasites.
Le filtre.
Je remarque en démontant le filtre que le condensateur électrolytique est mort.
Je le change par un 47µF 450V.
Les roulements à billes seront nettoyés à l'essence minérale et au pinceau fin et raide, sans faire couler dans la partie interne du convertisseur. Il suffit de le pencher du bon côté. Et on remet une bonne graisse.
Les collecteurs sont simplement dégraissés à l'essence minérale avec un chiffon très doux. S'ils sont en bon état ne pas enlever leur patine naturelle. Ne pas les rayer.
Et on remonte aussi soigneusement qu'au démontage sans jamais forcer.
Essais :
Le dynamotor répond parfaitement à la demande et donne plus 100mA sous 230V continus. J'utilise comme charge une ampoule unique, à incandescence, de 25W 230VAC. Elle brille magnifiquement.
Inconvénient : Le dynamotor fait un bruit (moteur qui tourne).
Rédigé le 17 DEC 2016; MAJ 05 FEV 2017.