Changer de source d'alimentation

Une alimentation est un appareil électrique qui convertit le courant électrique provenant d'une source d'alimentation en la valeur de tension nécessaire pour alimenter une charge, comme un moteur ou un appareil électronique. Il existe deux conceptions principales pour les alimentations: une alimentation linéaire et une alimentation à découpage.

Linéaire: les conceptions d'alimentation linéaire utilisent un transformateur pour réduire la tension d'entrée. Ensuite, la tension est redressée et transformée en une tension de courant continu, qui est ensuite filtrée pour améliorer la qualité de la forme d'onde. Les alimentations linéaires utilisent des régulateurs linéaires pour maintenir une tension constante à la sortie. Ces régulateurs linéaires dissipent toute énergie supplémentaire sous forme de chaleur.

Commutation: une conception d'alimentation à découpage est une nouvelle méthodologie développée pour résoudre de nombreux problèmes associés à la conception d'alimentation linéaire, y compris la taille du transformateur et la régulation de la tension. Dans les conceptions d'alimentation à découpage, la tension d'entrée n'est plus réduite; au lieu de cela, il est rectifié et filtré en entrée. Ensuite, la tension passe par un hacheur, qui la convertit en un train d'impulsions à haute fréquence. Avant que la tension n'atteigne la sortie, elle est à nouveau filtrée et redressée.

Les alimentations CA / CC à commutation offrent des performances accrues pour une fraction de la taille, ce qui les a rendues si populaires. L'inconvénient est que leurs circuits sont beaucoup plus complexes et qu'ils nécessitent des circuits de commande et des filtres d'annulation de bruit plus précis. Mais c'est actuellement le moyen le plus efficace de transformer le courant alternatif en courant continu. La puissance est convertie en trois étapes:

1. Redressement d'entrée: ce processus prend la tension secteur CA et la convertit en une onde redressée CC à l'aide d'un pont de diodes. Un condensateur est ajouté à la sortie du pont pour réduire la tension d'ondulation.

2. Correction du facteur de puissance (PFC): En raison du courant non linéaire dans le redresseur, le contenu harmonique du courant est assez important. Il y a deux façons de résoudre ce problème. Le premier est le PFC passif, utilisant un filtre pour amortir l'effet des harmoniques, mais ce n'est pas très efficace. La deuxième option, appelée PFC actif, utilise un convertisseur élévateur de commutation pour que la forme d'onde du courant suive la forme de la tension d'entrée. Le PFC actif est la seule méthode de conception d'un convertisseur de puissance qui répond aux normes actuelles de taille et d'efficacité.

3. Isolation: les alimentations à découpage peuvent être isolées ou non. Un appareil est isolé lorsque l’entrée et la sortie de l’alimentation ne sont pas physiquement connectées. L'isolement se fait grâce à l'utilisation de transformateurs, qui isolent galvaniquement les deux moitiés du circuit. Cependant, les transformateurs ne peuvent transférer de l'énergie électrique qu'en cas de variation de courant, de sorte que la tension continue redressée est hachée en une onde carrée haute fréquence, qui est ensuite transférée au circuit secondaire, où elle est à nouveau redressée et finalement transmise à le résultat. Lors de la conception d'une alimentation à découpage, de nombreux aspects sont à prendre en compte, notamment en ce qui concerne la sécurité, les performances, la taille, le poids, etc. Les circuits de commande des alimentations à découpage sont également plus complexes que dans les alimentations linéaires.