vendredi 7 septembre 2018

PROTECTION D’UNE STATION RADIOAMATEUR CONTRE LES SURTENSION D’ALIMENTATION.



Par F1IEY – Jean-Luc

Description du risque :
Les alimentations linéaires qui équipent une majorité de station radioamateur (car moins bruyantes que celles à découpage) fonctionnent quasiment toutes sur le même principe :




Un transformateur qui abaisse la tension du secteur à environ 18V AC suivi d’un pont de diodes et d’un condensateur électrochimique de filtrage qui se charge à la valeur crête de la tension redressée.
Dans l’exemple ci-dessus la tension aux bornes du condensateur de filtrage (4700µF / 40V) est de : 18 x 1.41 = 25Volts. Cette tension arrive ensuite sur un système de régulation composé d’un circuit intégré qui pilote un transistor ballast. 

 Le point faible de ce type d’alimentation est justement ce transistor ballast. Dans le cas ou il se mettrait en court-circuit, c’est la tension non-régulée de 25 V qui partirait sur les équipements 12V !





Comment protéger nos équipements ?
On pourrait imaginer un circuit qui surveille la tension de sortie et qui, en cas de dépassement agirait sur un relais pour couper la tension de sortie… NON, pas assez rapide, la surtension aura touché les équipements avant la commutation du relais !



Beaucoup plus rapide !
Le circuit ci-dessous est équipé d’un thyristor commandé par une diode zener de 15V, il se connecte entre la sortie de l’alimentation et les équipements.
 


Tant que la tension  d’entrée est < 15Volts la diode zener ne conduit pas, le thyristor reste bloqué, on retrouve 12V en sortie du circuit.
A partir de 15Volts la diode zener entre en conduction, une impulsion de 15Volts apparaît alors sur la gâchette du thyristor qui rentre en conduction.
Le court-circuit empêche la surtension d’aller vers les équipements pendant le temps nécessaire à l’ouverture du fusible.

Réalisation.
Le circuit peut être installé dans une alimentation existante ou de façon externe comme ci-dessous. Dans ce cas il peut servir en même temps de distributeur pour alimenter plusieurs équipements.





                      

                       Vue intérieure.




Pas de circuit imprimé, le thyristor est soudé directement sur les douilles, les autres composants sont souder en montage volant.

On remarque un petit condensateur de couleur verte en parallèle sur la résistance de 100 Ohms, il n’est pas indispensable mais peut parfois éviter des déclenchements intempestifs. Une valeur entre 10 et 100 nF convient parfaitement.




Le fusible n’a pas été prévu sur ce modèle, c’est celui de l’alimentation qui fera le travail (ou alors la limitation de courant si elle est existante).

Conclusion.
Un montage ultra simple avec un coût dérisoire peut sauver la vie d’un équipement coûtant plusieurs milliers d’euros.
 

Jean-Luc Roth - F1IEY