Changement de tension de sortie d’un bloc secteur type chargeur d’ordinateur portable

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Ayant besoin d’une alimentation 12V au moins 2A, j’ai regardé ce que j’avais dans les cartons. Rien de bien folichon si ce n’est un bloc type chargeur d’ordinateur portable 65W, tension de sortie 18.5V. Et si on tentait une modification de la tension de sortie pour arriver sur du 12V ? C’est parti !

Démontage

Première étape, le démontage. Ici pas de vis ou autres accessoires "pratiques", seulement de la colle. Le boitier est constitué de 2 coques collées sur tout le tour, hormis au niveau du connecteur secteur et du manchon de sortie.
Mon conseil est de commencer par faire un tour au cutter, puis d’insérer un tournevis au niveau du connecteur secteur, c’est là que le collage est le plus faible. Commencer par un petit tournevis, en augmentant la taille de la lame progressivement. Il faut ensuite faire le tour du boitier en essayant d’insérer le tournevis entre les deux coques. Attention aux dérapages !

Le bloc secteur...

...et sa fiche signalétique

Ouverture au cutter pour commencer

Puis au tournevis

Première demi-coque enlevée

Seconde demi-coque en moins

Dépose de la 1ère moitié du blindage

Analyse

Voila la chose ouverte. Le blindage est quasiment intégral, c’est plutôt bien fait et ça doit rayonner dur à l’intérieur ! Il est soudé à la masse de sortie, directement via la patte d’un des condensateurs de sortie. Astucieux ;). La terre est aussi reliée à la masse de sortie via une petite ferrite.

En regardant le circuit on identifie assez facilement les différents blocs d’une alimentation à découpage avec la partie primaire secteur avec son filtrage, le redressement et lissage avec le gros condensateur 400V. Vient ensuite le transformateur flyback et la partie secondaire avec les condensateurs de sortie.

Les entrailles de l’alimentation

Primaire à droite avec filtrage et redressement, transformateur et secondaire sur la gauche

Soudure du blindage

Soudure du blindage

Vue de l’arrière de la carte

La logique d’asservissement se trouve à l’arrière du circuit. Du coté secondaire on identifie un TSM103A qui est un double amplificateur opérationnel avec référence de tension. Du côté du transformateur flyback un LTA201p est présent. Pas de trace d’une datasheet sur internet, on tombe par contre sur le schéma ci-dessous, hébergé sur différents forums d’électronique Russes en tapant la référence du composant sur Google...

Schéma d’un bloc équivalent

Petit zoom sur la partie qui nous intéresse

Celui-ci n’est pas exactement le schéma de mon bloc mais il va faciliter le travail. En l’analysant rapidement on voit que la tension de sortie est comparée à la tension de référence (2.5V) présente en patte 3 du M103A. En fonction de la différence entre la valeur réelle et la consigne, l’optocoupleur laisse passer plus ou moins de courant, ce qui permet au LTA201p d’ajuster le rapport cyclique de la commande du mosfet Q001.

J’ai entouré en rouge les deux résistances intéressantes. Les valeurs du schéma ne semblent pas cohérentes pour avoir 19V de tension de sortie comme indiqué... On aurait plutôt 5.1V... Passons.

J’ai cherché à identifier ces résistances sur la carte. La résistance R221 est présente sous forme d’une association de deux résistances en parallèle. Ces résistances sont notées "67b" et 51d", notation EIA-96 (voir ici ou là). Les valeurs donnent respectivement 4.87k et 332k, l’association fait donc 4.79k, ce qui semble coller avec le schéma. L’autre résistance, R219 est notée 49c soit 31.6k. Le pont diviseur donne 2.5V avec 18.99V en sortie, magnifique.

Modification

Le calcul montre que pour avoir 12V en tension de sortie, en gardant 2.5V en tension de référence, il suffit de changer la valeur de R219 de 30k à environ 18.2k.

Test de la résistance avec un potentiomètre

Tension à l’origine...

...et après modification

Valeur du potentiomètre, confirmée par les calculs

Pour m’en assurer j’ai d’abord remplacé la résistance par un potentiomètre, j’ai obtenu 12.3V avec une valeur de potentiiomètre de 18.8k. Ce sera donc une résistance de 18k qui sera soudée en lieu et place de celle d’origine.
La valeur finale de la tension de sortie est d’environ 11.85V avec une charge de 2A.

La résistance de 18k 0603 en lieu et place de la résistance d’origine. On remarquera la double empreinte, prévue pour ajuster plus finement la valeur choisie.