Alimentation à découpage Flyback 5V sans régulateur

Une alimentation à découpage Flyback simple peut se réaliser sans le régulateur habituel qui contrôle le découpage. Une dizaine de Watts peut être obtenue par une alimentation auto-oscillante régulée à partir d'une simple diode zener.

Voici donc le schéma de l'alimentation à découpage Flyback sans régulateur

Schéma de l'alimentation à découpage Flyback 5V 2A simple

Le schéma de l'alimentation figure ci-dessous :

alimentation a decoupage flyback 5v sans regulateur 0

Schéma de l'alimentation Flyback 5V 2A

La partie "tension dangereuse" de l'alimentation est connectée directement au secteur. Il n'y a pas d'isolation.

Fonctionnement de l'alimentation à découpage Flyback 5V 2A

Le secteur 230V est redressé par 4 diodes 1N4007. C1 lisse la tension pour créer +325V. Le transfo possède 3 enroulements (attention à la polarité repérée par les points).

L'ensemble D2, R4 et C4 est un snubber. Son but est d'absorber l'énergie emmagasinée dans l'inductance de fuite du transfo lorsque le transistor T1 s'ouvre. Il limite la surtension aux bornes de T1. Pour le raisonnement, on peut le supprimer. On a donc un schéma un peu simplifié qui aidera à la compréhension;

alimentation a decoupage flyback 5v sans regulateur 1

Schéma simplifié de l'alimentation Flyback

Principe de fonctionnement

Lors de la mise sous tension, C1 se charge très rapidement à 325V. R1 et R2 assurent la conduction initiale du transistor T1 (800V/3A). Le primaire (P) est traversé par son courant magnétisant. La polarité du point est négative par rapport à l'autre extrémité de l'enroulement étant donné que le point du primaire est au potentiel le plus bas du circuit. Le courant magnétisant augmente jusqu'à saturation du transfo. A ce moment, la tension aux bornes de l'enroulement auxiliaire (A) s'annule. Le condensateur de liaison C2 transmet cette variation et fait chuter le potentiel entre R1 et R2. T1 a tendance à bloquer. La polarité de la tension des enroulements s'inverse. Par C2, cette variation de tension tend à diminuer encore davantage le potentiel entre R1 et R2. Il y a ainsi une sorte de rétroaction positive qui fait bloquer T1. D3 devient conductrice (Flyback classique) et D1 aussi, chargeant C3 de façon négative : c'est une particularité de ce montage ! Lorsque cette étape de démagnétisation est finie, les tensions des enroulements s'annulent. Le potentiel de C2 "remonte" et T1 entre à nouveau en conduction. Un nouveau cycle commence.

Régulation de l'alimentation à découpage

En régime établi, la tension aux bornes de C3 est de 9V environ, compensant ainsi la tension de la zener. R1 décharge tranquillement C3 lorsque l'alimentation est débranchée du secteur. Si la tension aux bornes de C3 a tendance à devenir trop faible en valeur absolue, le potentiel de base de T1 sera augmenté d'autant, ce qui favorisera la conduction de T1. Si la conduction de T1 est favorisée, la tension aux bornes de C3 et la tension de sortie seront "boostées" parce que T1 injectera une plus grande puissance moyenne dans le transfo.

La régulation se fait donc sur l'enroulement auxiliaire et non sur la sortie. La tension de sortie est régulée, mais à l'inductance de fuite auxiliaire/secondaire près.

Au rapport de nombre de spires A/P près, la tension de sortie est égale à la tension de la diode zener.

Tension de sortie de l'alimentation à découpage

On peut choisir assez librement (même si ce n'est pas optimal) le rapport des nombres de spires primaire/auxiliaire. En revanche, le rapport auxiliaire/secondaire doit être déterminé puisque c'est ce rapport qui définit la tension de sortie pour une tension de zener fixée.

La fréquence de découpage dépend de la charge.

Choix des composants de l'alimentation

T1 est un transistor 800V et 3A (2SC3457). Le transfo doit être capable de transférer la puissance nécessaire. Le transformateur n'est pas un composant standard. L'ordre de grandeur de l'inductance magnétisante au primaire se situe autour de 1 à 5mH.

C2 doit supporter au moins 325V (choisir 400V minimum). R4 doit être un modèle 1W.

Alimentations de PC ATX

On trouve ce type de montage économique pour la partie +5V Standby ("+5VSB") d'une alimentation ATX pour PC des années 2000 (250 - 400 Watts typiques).

alimentation a decoupage flyback 5v sans regulateur 2

Avantages de cette alimentation à découpage

- Fonctionnement de 130V à 240V en entrée

- Pas de régulateur à découpage

- Coût très réduit

Malheureusement le transformateur n'est pas un composant standard.

EDDIB
dimanche 3 juin 2012 15:27

Article excellent. Traitement de bonne qualité scientifique.

KHEI
mercredi 18 juin 2014 11:36

Merci bien pour cet article vraiment il est géniale

Cyril
mercredi 25 mai 2016 20:00

Sauf que c'est pas une flyback sur le schéma mais une forward car dans une flyback il n'y a que deux bobines et dans la forward la troisième bobine (auxiliaire) démagnétise la bobine primaire

nina67 Nina67
vendredi 27 mai 2016 05:02

Bonjour cyril, c'est bien une flyback. La phase de conduction du transistor correspond à la magnétisation du transfo, et la diode du secondaire est passante lorsque le transistor est bloqué. Cordialement

Pyt22fr
samedi 27 octobre 2018 22:38

Bonjour Nina67,
Pas bien tout compris autour de DZ1 :
Au démarrage, courant traversant R1 et R2 aux environs de 1.5mA, c'est-à-dire suffisant pour polariser DZ1 en plus de 1.5V aux bornes de R3.
Total, 10.5V imposés à la base du 2SC3457 alors que le Vbe max pour ce transistor est de 7V.

C'est donc un coup à faire claquer ce transistor dès la mise sous tension, non ?
Un grand merci pour les éclairages !

Pyt22fr
samedi 27 octobre 2018 22:41

Bonjour Nina67,
Pas bien tout compris autour de DZ1 :
Au démarrage, courant traversant R1 et R2 aux environs de 325/220k = 1.5mA, c'est-à-dire un courant suffisant pour polariser DZ1 en plus de 1.5V aux bornes de R3.
Total, 10.5V imposés à la base du 2SC3457 alors que le Vbe max pour ce transistor est de 7V (cf. datasheet 2SC3457).

C'est donc un coup à faire claquer ce transistor dès la mise sous tension, non ?
Un grand merci d'avance pour les éclairages !

nina67 Nina67
lundi 29 octobre 2018 15:43

Bonjour, au démarrage, le transformateur ne possède aucune tension à ses bornes. L'émetteur du 2SC3457 est à 0V et sa base va entrer en conduction autour de 0.6V environ parce qu'elle est passante. La tension de 7V max est la tension inverse max que peut supporter la base, quand elle est polarisée en inverse. C'est pourquoi dans les datasheets, on parle de "emitter to base voltage" ou "reverse voltage" pour indiquer que c'est la tension inverse. Cordialement

Pyt22fr
lundi 29 octobre 2018 16:49

Eh oui, bien vu le Veb vs Vbe, évidemment !
Bonjour Nina67, merci beaucoup pour la réponse !
Cdlt,

Gafouri
vendredi 28 juin 2019 13:49

quelle est les caractéristiques  du transformateur ou sa référence??je veux l'acheter si c'est disponible sur aliexpress ou amazon 

nina67 Nina67
vendredi 28 juin 2019 14:34

Bonjour malheureusement on ne peut pas trouver ce transfo de façon standard... Le but du schéma est plutôt pédagogique en fait.

Gafouri
lundi 1 juillet 2019 16:42

merci Nina67est ce que vous m'aider a un schéma réalisable??

nina67 Nina67
mercredi 3 juillet 2019 16:12

Bonjour, oui, ceci dit, si vous n'avez pas le transfo, inutile de vouloir réaliser cette alimentation flyback... Cordialement

Maxime
mardi 7 janvier 2020 07:10

Bonjour NINA67 , j'ai realisé un amplificateur de vehicule que je voudrais utilisé dans ma chambre. Il est basée sur le TDA7388 qui utilise 12v et 10A environt , ici nous n'avons pas de transformateur de 12v qui depasse 5A alors je ne sais comment faire pour avoir un transformateur de 10A, je suis coincé depuis deux semaines avec ce projet. J'ai essayé avec une alimentation de pc mais lorsque je met la musique sa coupe, et la puissance est tres faible . Que faire stp

nina67 Nina67
mardi 7 janvier 2020 10:21

Bonjour, les premiers essais peuvent se faire avec un seul transfo 12V 5A (il faut que ce soit un adaptateur qui donne une tension continue DC). Pour obtenir 10A, il faut mettre deux adaptateurs identiques et les relier par une diode chacun pour éviter que le courant de l'un ne rentre dans l'autre. La diode doit supporter au moins 5A et pourra être une Schottky de puissance. Par exemple, on peut utiliser une diode mbr20100ct : les +12V des adaptateurs sur broches 1 et 3 (anodes) et la connexion au +12V de l'ampli sur la broche 2 (cathode commune). Les masses sont reliées ensemble. Cordialement

Maxime
jeudi 9 janvier 2020 20:58

Jusque-là j'ai du mal a saisir

Laurent
lundi 23 mars 2020 11:48

bonjour, Peux t on remplacer le transistor par un MJE 13009 ou un D304x (souvent dans les alims atx de 2000) sans rien changer au reste ?

nina67 Nina67
mardi 24 mars 2020 09:16

bonjour, si ce transistor (D304x) est utilisé au primaire pour le découpage, oui, vous pouvez l'utiliser à la place du MJE13009. Cordialement

Laurent
mardi 24 mars 2020 21:12

Bonjour, Oui, les 2 fonctionnent, j ais tenté^^, j ais utilisé des transfos EE19 ou EEL19 recuperées sur des vielles alims ATX Hs

GONZALEZ Ignacio
jeudi 30 avril 2020 02:03

Hola, estoy buscando hacer esta fuente solo a modo educativo por su simple diseño, me podrían dar mayor información de como bobinar el transformador y cual usar? Tengo disponibles EE19 EI33 EE16

nina67 Nina67
jeudi 30 avril 2020 09:36

hola, puedes ver esto: http://danyk.cz/iz_odv_en.html y adaptar el número de vueltas del transformador: primario 200, secundario 7, auxiliar 11 Atentamente