Le régulateur linéaire reste la solution la plus simple pour fournir une tension stable à un montage. Trois questions suffisent pour le choisir : quelle tension de sortie, quel courant, et combien de chaleur il faudra évacuer.
1. Fixe, ajustable ou négatif
- Régulateurs fixes 78xx : le nombre indique la tension. Un 7805 donne +5 V, un 7812 donne +12 V. Le 78L05 est la version 100 mA en boîtier TO-92.
- Régulateurs négatifs 79xx : même principe pour les tensions négatives (−5 V, −12 V…), utiles pour les alimentations symétriques d'amplificateurs opérationnels.
- Régulateur ajustable LM317 : sa sortie se règle de 1,25 V à 37 V avec deux résistances.
- Régulateurs à faible chute (LDO) : ils fonctionnent avec une tension d'entrée à peine supérieure à la sortie. Utiles sur batterie ou pour tirer du 3,3 V d'une alimentation 5 V.
2. La tension d'entrée minimale
Un régulateur classique comme le 7805 a besoin d'environ 2 V de marge entre l'entrée et la sortie : il lui faut au moins 7 V pour fournir 5 V. Un LDO se contente souvent de quelques centaines de millivolts. Vérifiez cette valeur, appelée dropout voltage, dans la fiche technique.
3. Régler un LM317
La tension de sortie se calcule avec :
Vout = 1,25 V × (1 + R2 / R1)
Avec la valeur classique R1 = 240 Ω, on obtient 5 V avec R2 = 720 Ω (720 ou 750 Ω en valeur normalisée) et 12 V avec R2 ≈ 2,07 kΩ. Placez R1 au plus près du régulateur, entre la sortie et la broche ADJ.
4. Calculer la dissipation
Tout l'écart de tension se transforme en chaleur :
P = (Vin − Vout) × I
Exemple : 12 V en entrée, 5 V en sortie, 500 mA consommés. Le régulateur dissipe (12 − 5) × 0,5 = 3,5 W. Un boîtier TO-220 sans dissipateur ne supporte qu'environ 1 à 2 W : il faut un radiateur. Au-delà de quelques watts, une alimentation à découpage devient plus pertinente.
| Boîtier | Courant typique | Usage |
|---|---|---|
| TO-92 | 100 mA | Références de tension, petits circuits logiques |
| SOT-89, SOT-223 | 0,1 à 1 A | Cartes CMS compactes |
| TO-220 | 1 à 1,5 A | Alimentations générales, avec dissipateur si besoin |
| TO-3 | jusqu'à 3 A et plus | Alimentations de puissance, maintenance d'équipements anciens |
5. Les condensateurs autour du régulateur
Prévoyez un condensateur céramique de 100 nF à 330 nF en entrée, près du régulateur, et un condensateur en sortie (100 nF à quelques dizaines de µF selon la fiche technique). Certains LDO exigent un condensateur de sortie précis pour rester stables.