Bloc-notes - 11 septembre 2006

Début de réalisation d'une alimentation "universelle" d'atelier.

Marre de bidouiller tout ce qui est électrique avec des moyens rudimentaires : batteries de voiture ou de moto, chargeur d'accus et autres alimentations de PC, tous utilisés en câblage volant. Il est temps de trouver une solution pratique et compacte, tout en utilisant un maximum d'objets récupérés.

Une alimentation stabilisée aussi souple d'emploi et universelle que possible va être réalisée. Elle devra permettre :

la charge des batteries des véhicules : 14 à 16VCC, 10 à 15 A pour les deux batteries du RR
l'électrozingage : 3 à 10 VCC environ, 10 à 20 ampères maxi
l'anodisation de l'aluminium : 10 à 15 VCC environ, 10 à 20 ampères maxi
l'alimentation de l'étau magnétique, qui est un solénoïde d'embrayage de compresseur de climatisation automobile. Il sera survolté à 30 VCC, et consommera 6 ampères dans ces conditions.
l'utilisation de ce même solénoïde pour démagnétiser outils, pièces, etc. : 30VCA, logiquement moins de 6 ampères (charge réactive)
les tests du circuit électrique du RR (gros consommateurs exclus bien sûr) : 13.8 VCC, courant inconnu
l'alimentation de trucs divers et variés

Ça fait beaucoup de choses.

L'idée d'utiliser un variac (autotransformateur variable) pour attaquer un transfo basse tension a été abandonnée car il faut pouvoir réguler.

D'emblée, une alim de PC fournit :

3.3 volts 14 ampères maxi
5 volts 25 ampères maxi
12 volts 8 ampères

Ces tensions ne sont pas réglables de façon simple. Les 5 volts sont insuffisants pour l'anodisation. Pour l'électrochimie, il faut une alimentation réglable en courant (galvanostat pour les chimistes). Tout ceci oriente le projet vers l'intégration d'une alimention "de labo" capable travailler aussi bien comme source de tension régulée que comme source de courant régulée.

Deux transfos intéressants sont récupérés sur deux appareils identiques, et peuvent fournir 10 ampères sous 15 volts. Mais avec un transfo de 15 volts, il n'est guère possible de faire une alimentation régulée de plus de 12 volts. Heureusement, il y a une solution : le montage en série ou parallèle après redressement.

De plus, la dissipation de chaleur risque d'être gigantesque : une alim classique, à l'ancienne, avec transistors ballasts, chute la différence de tension entre entrée et sortie en la transformant en chaleur. Par exemple, pour 3 volts en sortie, avec 15 volts en entrée, et 10 ampères, ça donne 120 watts ! Et pour 30 volts en entrée, ce sont alors 270 watts ! D'où l'intérêt de pouvoir diminuer la tension d'entrée pour des utilisations à basse tension et fort courant (montage parallèle des sorties redressées des transfos de 0 à 12 volts (avec 20 ampères envisageables), montage série de 12 à 25 volts. Une autre voie : l'interposition d'un module PWM (un "hacheur" de courant ) pour obtenir un abaissement de la tension moyenne d'entrée... Rien n'est encore fixé, les recherches sur le sujet continuent. Mais la partie régulation courant et tension a des chances d'être basée sur ce schéma.

L'alim de PC sera intégrée, car pratique pour certaines utilisations avec ses 5 et 12 volts fixes.

	Un tas d'appareils récupérés éventrés pour y prélever des choses plus ou moins intéressantes. En particulier transformateurs et alimentations, dont une jolie 5/12V à découpage, très compacte, mais malheureusement peu puissante.
	Un multimètre avec fonction ampèremètre, de très bas de gamme et mal étalonné, acheté une misère dans une braderie il y a quelques années, refait surface. Donc mesure (approximative !) du courant absorbé par l'étau magnétique alimenté en 15 volts redressés double alternance, non filtrés et non stabilisés : 3 ampères. C'est tout à fait réaliste compte tenu du fusible 5 ampères habituellement associé au compresseur de climatisation.
	Certains modifient des alimentations à découpage pour en faire des alimentations réglables 0-15 V et 10 à 15 A environ : voir ici par exemple, ou encore là (il existe d'autres descriptions comparables ailleurs sur le net). L'alimentation ci-contre s'y prête mal car, pour accéder au transformateur HF de sortie, il faudrait dessouder les transistors de puissance (les radiateurs sont indémontables, leur visserie étant inaccessible). De plus, l'opération est fastidieuse : reconstitution du schéma à partir du circuit imprimé et de l'implantation des composants.
	Au passage, quelques essais pour faire de l'aluminium bouchonné. Essai non concluant. Je pense qu'il faut une brosse sans "vide" au centre, mais plus agressive et en meilleur état que celle de droite, et plus petite, avec un fil plus court pour limiter sa centrifugation. Essai effectué à 120 trs/mn, vitesse minimum de la perceuse.
	Le refroidisseur retenu pour l'alimentation. Deux transpondeurs téléphoniques achetés il y a 25 ans dans un surplus, et équipés tous deux de ce même refroidisseur, dormaient en attente d'un recyclage. Pour l'alimentation envisagée, un tel radiateur est insuffisant. Il va être accouplé à une paire de ventilateurs. Pas sûr que ça suffise non plus, et j'ai paumé un bouquin sur le sujet...
	Le radiateur se voit dégager un peu de place à la fraiseuse pour passer des vis permettant l'assemblage avec la face arrière du boîtier et les ventilateurs.
	Découpe de la face arrière. (il y a une tôle martyre pour protéger la table de la perceuse !)
	La face arrière terminée.
	La face arrière en place avec prise secteur européenne filtrée. Le radiateur et les ventilateurs sont montés en extraction d'air.
	La prise européenne est de récupération (deux selfs et un condensateur, et un fusible sur chaque borne).
	L'air aspiré dans le boîtier sera forcé à travers les ailettes du radiateur, et évacué à l'arrière. Ces ventilateurs de 80 mm ont beau souffler fort, ça risque d'être léger. Et le calcul est difficile sans connaître les caractéristiques précises du radiateur (celles des ventilos sont plus ou moins standard et faciles à trouver dans les catalogues d'informatique). Un petit bouquin sur le sujet, avec une bonne liste de profils, abaques, prise en compte de l'air forcé en fonction du débit, a disparu de la bibliothèque :(
	L'alimentation ATX est munie des deux pattes servant à la positionner au dessus du fond du boîtier, car s'y trouvent des ouies d'aération.
	La place est comptée. Les deux transformateurs 150 VA, empilés, en prennent pas mal.
	Deux des faces du boîtier de l'alimentation de PC sont éliminées pour faciliter la circulation de l'air. Les autres sont conservées pour la fixation de son ventilateur. Le ventilateur est inverser pour souffler vers les radiateurs de l'étage de puissance.
	La face avant est en place. Les fonctions sont pour l'instant peu nombreuses, comme on peut le constater... Le schéma complet de l'alimentation de puissance n'est en effet pas encore fixé... Il me restait depuis très longtemps 400 mm de gros profilé de refroidissement (deux enceintes actives trois voies n'ayant consommé que 60 cm sur le mètre qui avait été acheté). Au cas où le refroidissement de l'alimentation s'avèrerait insuffisant, il serait possible d'en placer 200 mm de chaque côté du boîtier, et de multiplier les transistors ballasts. Mais adieu la compacité. Jusqu'à présent, il n'y a que de la récupération ou de vieux stocks ; il reste à fixer définitivement le projet.