Régulation

Régulation à diode Zener et à transistor

Les montages à diode Zener étudié jusqu'à présent réduise considérablement l'ondulation de la tension et ont une borne de stabilisation amont mais la puissance qu’il fournit à la charge est faible (comprise entre 0,3W et 1,3W).

Remarque

Le rendement de l'opération est faible car le transistor ballas T consomme plus de la moitié de la puissance fournie par la source.
La dissipation thermique à ses bornes sera donc importante d'où la nécessité d'adjoindre un radiateur.
On montre que: P_T = (E₀-V_S)P_Ch/V_S
Pour diminuer P_T, il faut réduire l'écart entre E₀ et V_S, mais on ne peut pas réduire indéfiniment cet écart de peur de ne plus stabiliser la tension. Pour cela on est souvent amené à utiliser certains artifices.
Le montage Darlington

NB: ß de T₁ est très grande, petite puissance.
ß de T₂ est très petite, grande puissance.

Les transistors de forte puissance ont un ß faible (ß<20). Les transistors ayant un ß élevé ne peuvent dissiper qu'une faible puissance. Une balance prévue pour une alimentation d'une certaine puissance doit avoir à la fois un ß élevé et une forte dissipation thermique. Le transistor Darlington permet de remplir ces deux conditions.

Calcul de ß:
I_b = I_b1 ; I_C = ßI_B
I_C = ß₂I_b2 + ß₁I_b1
I_b2 = I_e1 → I_b2 = (ß₁+1)I_b1
I_C = I_B2(ß₁+1)I_b1 + ß₁I_b1
I_C = ß₂(ß₁+1)I_b1 + ß₁I_b1
I_C = (ß₂ß₁+ß₂+ß₁)I_b
I_C/I_b = ß = ß₂ß₁ + ß₂ + ß₁
ß = ß₂ß₂

Calcul de h₁₁ = r:
r = V_b0/i_b
V_b0 = r₁i_b1 + r₂i_b2 = r₁i_b1 + r₂i_e1 = r₁i_b1 + r₂(ß₁+1)i_b1 = [r₁ + r₂(ß₁+1)]i_b
r = r₁ + r₂(ß₁+1)

V_BE = V_BE1 + V_BE1 = 1,4V
ß = ß₁ß₂
h₁₁ = r = r₁ + r₂(ß₁+1)

Montage Darlington complémentaire: