Alimentation en tension négative : 10 étapes (avec photos)

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2025-01-23 14:46

La plupart de ceux qui jouent avec l'électronique seraient tombés sur un circuit audio qui utilise une alimentation à double rail. La première fois que je suis tombé sur cela, cela m'a totalement déconcerté - comment puis-je obtenir une charge négative d'une alimentation électrique ? L'un n'est-il pas positif et l'autre fondamental ? Pour une raison quelconque, je n'avais jamais pensé qu'une source d'alimentation telle qu'une batterie a une charge négative et positive égale !

La plupart du temps, la charge négative est mise à la terre et n'est pas utilisée, mais dans certaines versions telles que les projets audio comme les amplis et les synthés, vous devez utiliser la charge négative avec la positive.

Robin Mitchellover de "All About Circuits" a publié un moyen très élégant et facile de créer une charge négative en utilisant seulement une poignée de pièces communes que la plupart des gens qui jouent avec des circuits auront dans leurs bacs de pièces.

Je ne vais pas expliquer comment cela fonctionne car Robin l'a très bien expliqué dans son article qui peut être trouvé ici.

Le circuit lui-même est composé d'une minuterie 555 (y a-t-il quelque chose qu'il ne puisse pas faire !), de quelques capuchons et diodes. Je voulais que le mien soit contrôlé à tension variable et portable à utiliser et à tester sur de futurs projets, j'ai donc inclus un booster buck dans la conception.

Étape 1: Pièces et outils

Pièces de circuit de tension négative

1. Minuterie 555 – eBay 100 à moins de 5 $ !

2. Résistance 5.6K. Achetez-les assortis sur eBay

3. Résistance 47K

4. 100nf Cap – Achetez-les assortis sur eBay

5. Casquette 10nf

6. Diode 1N194 – eBay

7. Casquette 10uf – Achetez-les assorties sur eBay

8. Bouchon 100uf

9. Carte prototype - eBay

10. Fils assortis

Pour le rendre portable

1. Cas – Celui-ci fonctionnerait bien sur eBay. Mines un vieux ouvre-porte de garage que j'ai trouvé quelque part.

2. Fiches bananes mâles et femelles – eBay

3. Divers fils

4. Commutateur - ebay

5. pile 9V

6. Support de batterie 9V - eBay

7. Régulateur de tension – eBay

8. Bouton pour un potentiomètre – eBay

9. Pot 10K - eBay

10. Voltmètre - eBay

Outils:

1. Fer à souder

2. Pinces

3. Coupe-fil

4. Colle chaude

5. Percez

6. Pièce de perçage pas à pas à cône (toujours utile pour percer des trous dans des objets)

Étape 2: Planifiez d'abord la planche à pain

Je sais que cela peut aller de soi, mais je vous recommande fortement de commencer par tester ce circuit (ou tout autre que vous construisez). Cela garantira que le circuit a été testé et fonctionne et est comme un premier essai qui vous aide à mieux comprendre le circuit et la façon dont il est assemblé.

Une fois que vous l'avez construit, testez avec un multimètre et assurez-vous que la tension fournie par le circuit est négative.

Étape 3: Faire le circuit - Partie 1

Le circuit est vraiment intéressant et utilise un réseau intelligent de diodes et de condensateurs pour obtenir une tension négative sur une plaque de condensateur. Consultez ce lien si vous voulez plus de détails. Si vous n'avez jamais fait de circuits auparavant, consultez ce Instructable qui vous montrera les ficelles du métier.

J'ai inclus le schéma du circuit d'origine avec celui modifié qui comprend le module de tension et un interrupteur momentané connecté au condensateur. Cet interrupteur peut court-circuiter le capuchon et décharger la tension à l'intérieur. J'ai dû ajouter cela car le capuchon contenait la tension fournie par le régulateur de tension et si elle était élevée, disons 12 V et que je réduisais la tension à 6 V, la tension négative restera à 12 V et descendra lentement. Le bouton reset décharge le bouchon et le met en phase avec la tension positive.

Pas:

1. La première chose à faire est de déterminer la taille (ou la petite) dont vous avez besoin pour fabriquer le circuit imprimé. Alors que je mettais le mien à l'intérieur de l'ancien ouvre-porte de garage, je devais le rendre aussi petit que possible.

2. Coupez la carte prototype à la bonne taille

3. Ajoutez un support de socket IC à la carte. Cela vous permettra de changer le circuit intégré s'il est défectueux pour une raison quelconque.

4. Connectez la broche 1 à la bande de bus de masse sur la carte prototype, les broches 4 et 8 à la bande de bus positive.

5. Ajoutez un capuchon 10nf à la broche 2 et à la terre

6. Ajoutez un capuchon 100nf à la broche 5 et à la terre

Étape 4: Faire le circuit - Partie 2

Pour rendre le circuit aussi petit que possible, j'ai également utilisé le bas du circuit.

Pas:

1. Connectez les broches 2 et 6 ensemble. J'utilise une jambe de résistance pour le faire

2. Connectez les broches 2 et 7 avec une résistance de 47K

3. Ajoutez la jambe positive d'un capuchon de 10 uf à la broche 3 et la jambe négative à un endroit vide sur la carte prototype.

4. Ajoutez une diode (en vous assurant qu'elle est connectée dans le bon sens) à la branche négative du capuchon et à la terre

5. Ajoutez une autre diode (en vérifiant à nouveau qu'elle est correctement connectée) à la patte négative du capuchon 10uf et l'autre patte à un endroit vide sur la carte prototype.

Étape 5: Faire le circuit - Partie 3

Pas

1. Ajoutez la jambe négative d'un condensateur de 100 uf à l'extrémité de la diode

2. Ajoutez la jambe positive à la terre.

3. Si vous avez utilisé une carte prototype similaire à la mienne, vous devrez connecter la masse et les bandes de bus positives ensemble. Soudez quelques petits fils pour les connecter

4. À ce stade, j'aime toujours vérifier et m'assurer que le circuit s'adaptera à l'intérieur de mon boîtier. Il n'y avait pas beaucoup de place à l'intérieur de la télécommande de porte de garage que j'ai utilisée et le circuit s'est parfaitement adapté. J'ai enlevé une petite partie de la carte prototype pour l'adapter un peu mieux.

Étape 6: Ajout de fils au circuit

La prochaine chose à faire est d'ajouter un tas de fils au circuit. Une fois que vous les avez ajoutés, vous pouvez le tester pour voir s'il fonctionne

Pas:

1. Ajoutez d'abord 2 fils (rendez tous les fils plus longs que nécessaire) à la bande de bus positive. L'un sera relié à la sortie positive du régulateur de tension et l'autre à une fiche banane femelle

2. Ajoutez 2 autres fils à la bande de bus négative. L'un sera relié à la masse sur le régulateur de tension et l'autre à une fiche banane femelle

3. Enfin, ajoutez un fil à la jambe négative du capuchon 100 uf. Celui-ci sera connecté à une fiche banane à tension négative

Étape 7: Ajout des fiches bananes et des commutateurs

Il n'y avait pas beaucoup de place dans mon boîtier, j'ai donc dû réfléchir soigneusement à l'endroit où chacune des pièces allait aller, en particulier les fiches bananes et l'interrupteur.

Non montré ici car c'était quelque chose que j'ai fait plus tard était un autre interrupteur momentané que vous devrez également ajouter. Cet interrupteur sera ensuite connecté à chaque jambe du capuchon 100 uf pour décharger toute tension qu'il pourrait contenir.

Pas:

1. Tout d'abord, percez un trou pour chacune des 3 fiches bananes femelles

2. Fixez les fiches bananes au boîtier. Je suis allé de gauche à droite, rouge – négatif, noir – masse et rouge – positif. Cela semblait être le moyen le plus logique de les configurer

3. Percez un autre trou pour le commutateur SPDT et fixez-le également.

4. Percez un autre trou et ajoutez l'interrupteur momentané.

5. Enfin, percez un trou dans le haut du boîtier pour le fil du voltmètre. Faites passer les fils et fixez le voltmètre au boîtier avec de la colle chaude. Comme je n'avais pas beaucoup de place, j'ai dû coller le compteur sur le dessus du boîtier. La meilleure façon est de découper une section du boîtier dans laquelle le compteur s'adaptera. C'est une finition plus propre.

Étape 8: Modding du régulateur de tension

Je ne vais pas passer en revue cela en détail car j'ai déjà fourni des détails sur la façon de le faire dans cette 'ible. J'ai également inclus un schéma qui vous aidera à visualiser le câblage

Pas:

1. Retirez le pot qui se trouve sur le régulateur en le dessoudant soigneusement

2. Prenez votre pot 10k et placez les pattes sur les points de soudure. Réchauffez-les et poussez les pattes en place.

3. Ajoutez un peu de soudure si nécessaire aux points de soudure sur le circuit imprimé.

Étape 9: Ajout des pièces au boîtier et câblage

Vous pouvez le voir dans les images ci-dessous, je n'avais vraiment pas beaucoup de place pour jouer avec !

Pas:

1. Tout d'abord, fixez le régulateur de tension en place. Assurez-vous que vous pouvez accéder facilement aux points de soudure. Si ce n'est pas le cas, ne fixez pas en place avant d'avoir fait toute la soudure

2. Ensuite, ajoutez le circuit de tension négative au boîtier

3. Connectez la terre et le positif de la carte de circuit imprimé aux sorties du régulateur de tension

4. Soudez également les fils du voltmètre à la sortie du régulateur de tension.

5. Soudez le fil positif du support de batterie au commutateur et un autre fil du commutateur au point de soudure positif d'entrée sur le régulateur de tension

6. Soudez le fil de terre du support de batterie au point de soudure d'entrée de terre sur le régulateur

7. Connectez maintenant le fil négatif du circuit à la fiche banane négative. Faire de même pour la masse et le positif

8. Vous devriez maintenant pouvoir ajouter une batterie et tester si elle fonctionne

Étape 10: Tester et utiliser

La première chose que vous voulez savoir est si votre régulateur de tension fonctionne correctement.

Pas:

1. Allumez-le et vérifiez que le voltmètre fonctionne en ajustant le potentiomètre. La tension doit monter ou descendre.

2. Ensuite, testez pour voir si la tension négative fonctionne à l'aide d'un multimètre. Veuillez le fil positif du multimètre dans la fiche banane négative et la terre dans la fiche banane de terre.

3. Vérifiez si le multimètre affiche une tension négative. Si ce n'est pas le cas, vérifiez votre circuit et assurez-vous que tout est correctement soudé et qu'il n'y a pas de court-circuit.

4. Enfin, vous devriez vérifier le bouton de décharge du condensateur. Montez le voltmètre (ne montez pas trop haut ou vous pourriez faire frire la minuterie 555), puis réduisez la tension. Vérifiez la tension négative avec le multimètre. Il montrera plus haut que ce qui est affiché sur le voltmètre. C'est parce que le capuchon est chargé à la dernière tension à laquelle se trouvait le régulateur. Pour décharger, appuyez sur le bouton momentané.

5. Vérifiez à nouveau le multimètre. Il devrait montrer près du voltmètre