Par Kim Lewis – Mis à jour le 24 mars 2022
Réduire une pile de 9 V à une alimentation stable de 3,3 V est courant dans les projets à faible consommation. La méthode la plus simple utilise une diode Zener évaluée à 3,3 V, associée à une résistance série pour limiter le courant et maintenir la diode dans ses limites de puissance.
Nous passerons en revue les calculs, la sélection des composants, le câblage et les précautions de sécurité. Si vous avez besoin d'une plus grande précision ou d'un bruit plus faible, des alternatives telles qu'un diviseur de tension, un régulateur d'ampli opérationnel ou un régulateur à faible chute (LDO) sont abordées à la fin.
Le 1N4728A est un Zener de 3,3 V avec une puissance nominale de 1 W, ce qui se traduit par un courant maximum d'environ 303 mA (P=V×I). En pratique, nous maintenons le courant bien en dessous de cette valeur pour éviter les contraintes thermiques et garantir une fiabilité à long terme.
En utilisant une résistance de 330Ω, le courant Zener devient :
IZ = (Vdans – Vsortie )/R = (9 V – 3,3 V)/330Ω ≈ 17mA.
Puissance dissipée dans le Zener :P = IZ × Vsortie ≈ 0,057 W, bien en dessous de la valeur nominale de 1 W. Cela laisse une marge confortable pour les variations de température et la tolérance des résistances.
Connectez la borne positive de la pile 9 V à un côté de la résistance de 330 Ω. Si vous utilisez un support de batterie, il s'agit du fil rouge.
Câblez l'autre côté de la résistance à la cathode (côté marqué) du Zener. Le Zener doit être inversé.
Connectez l'anode du Zener à la borne négative de la batterie (fil noir dans un support).
Réglez un multimètre sur la tension CC, placez une sonde entre les bornes Zener et vérifiez ~ 3,3 V. La tension aux bornes de la batterie reste de 9 V.
Utilisez une résistance de 330 Ω et un Zener de 3,3 V pour réduire la tension de 9 V à 3,3 V. Maintenez le courant < 20 mA pour plus de fiabilité. Ajoutez un petit condensateur aux bornes du Zener si le bruit est un problème. Pour une régulation plus stricte, envisagez un diviseur de tension ou un régulateur LDO d'ampli-op.
Inversez toujours la polarisation du Zener ; sinon, elle se comporte comme une diode au silicium normale. Respectez les limites de puissance, de courant et de température spécifiées par le fabricant pour éviter tout dommage ou tout risque d'incendie. Manipulez les batteries avec précaution pour éviter les courts-circuits.
