Régulateur fort courant

Voici comment réguler une tension à un courant fixe supérieur à celui supporté par un régulateur linéaire.

Prenons un régulateur de tension classique : le LM7805
Il est donné pour 1A, malheureusement, pour le montage dont vous avez besoin, il est nécessaire de fournir 2A.
Comment faire (sauf utiliser un régulateur plus costaud qui necessitera dans tout les cas un dissipateur encombrant) pour réguler ces 2A. Voilà l'astuce :
Mettre une résistance judicieusement calculée en parallèle du régulateur.

Cette résistance n'empèchera pas la régulation et prendra en charge une partie du courant pour délester le régulateur.
Le courant dans le régulateur ne doit jamais être nul sinon la régulation ne fonctionnera plus.

Voici comment calculer (la valeur minimum de) cette résistance :
R = (V_Emax - V_S) / I_R

Pour éviter d'avoir un régulateur qui fonctionne juste dans ses limites, on va choisir de faire passer 1,8A dans la résistance et 0,2A dans le régulateur. L'alimentation délivre une tension continu de 9V max avec une ondulation de 1V (donc 8V min). Ce cas peut se renconter lors d'un redressement par pont plus un lissage par condensateurs).
Voici un shéma simple du montage :

La formule adaptée à notre cas donne :
R = (9 - 5) / 1,8 = 2,22Ω
Bien évidement cette valeur n'est pas tout à fait standard et on pourra prendre une 2,2Ω.

Mais ce n'est pas si simple, notre alimentation n'est pas stable, elle ondule, et on se retrouve parfois avec 9V et parfois 8V. Dans ces cas là, comment sont partagés les courants ?

Dans le cas ou Ve vaut 9V :
I_Rmax = (V_Emax - V_S) / R = (9 - 5) / 2,2 = 1,82A ce qui laisse :
I_REGmin = I_total - I_Rmax = 2 - 1,82 = 0,18A que le régulateur devra fournir.

Dans le cas ou Ve vaut 8V :
I_Rmin = (V_Emin - V_S) / R = (8 - 5) / 2,2 = 1,36A
I_REGmax = I_total - I_Rmin = 2 - 1,36 = 0,64A

Donc, il y a des variations de courant (voir les chronogrammes suivant) mais la tension de sortie restera à 5V tant que le régulateur continuera à fournir du courant.

La puissance moyen à dissiper par la résistance sera de :
P_Rmoy = R x ((I_Rmax + I_Rmin) / 2)² = 2,2 x ((1,82 + 1,36) / 2)² = 5,56W
Choisir une résistance de 8 à 10W semble tout indiquée.

La puissance moyenne à dissiper par le régulateur sera de :
P_REGmoy = ((V_Emax + V_Emin) - V_S) x ((I_REGmax + I_REGmin) / 2) = (((9 + 8 ) / 2) - 5) x ((0,64 + 0.18) / 2) = 1,44W
Un dissipateur plus petit pourra être utilisé comparé à celui qu'il aurait fallu pour un régulateur débitant 2A.