Source commutée : qu'est-ce que c'est, les différences avec le linéaire et à quoi ça sert

source commutée

Un source commutée est un appareil électronique capable de transformer l'énergie électrique à travers une série de composants eléctricos, tels que les transistors, les régulateurs de tension, etc. C'est-à-dire que c'est un alimentation, mais avec des différences par rapport aux linéaires. Ces sources sont également appelées SMPS (alimentation à découpage), et sont actuellement utilisés pour une multitude d'applications ...

Qu'est-ce qu'une alimentation

Source ATX

Un alimentation, ou PSU (Power Supply Unit), est un dispositif utilisé pour fournir de l'électricité de manière appropriée à différents composants ou systèmes. Son but est de recevoir l'énergie du réseau électrique et de la convertir en une tension et un courant appropriés afin que les composants connectés puissent fonctionner correctement.

L'alimentation va non seulement modifier la tension de sa sortie par rapport à son entrée, mais elle peut aussi modifier son intensité, le rectifier et le stabiliser pour passer du courant alternatif au courant continu. C'est ce qui se passe dans une source d'un PC, par exemple, ou dans l'adaptateur pour charger une batterie. Dans ces cas, la CA ça passera des habituels 50 Hz et 220/240v, à un DC à 3.3v, 5v, 6v, 12v, etc...

Sources linéaires vs sources commutées : différences

source commutée

Si vous vous souvenez du adaptateurs ou chargeurs des téléphones plus anciens, ils étaient plus gros et plus lourds. Il s'agissait d'alimentations linéaires, tandis que les plus légères et plus compactes d'aujourd'hui sont des alimentations à découpage. Les différences:

  • Dans une police linéaire la tension du courant électrique est réduite au moyen d'un transformateur, pour être plus tard redressée par les dieux. Il aura également un autre étage avec des condensateurs électrolytiques ou d'autres stabilisateurs de tension. Le problème avec ce type de transformateur est la perte d'énergie sous forme de chaleur due au transformateur. De plus, ce transformateur a non seulement un noyau métallique lourd et volumineux, mais pour les courants de sortie élevés, il aura besoin d'un enroulement en fil de cuivre très épais, ce qui augmente également le poids et la taille.
  • Les sources commutées Ils utilisent un principe similaire pour le processus, mais il présente des différences. Par exemple, dans ces cas, ils augmentent la fréquence du courant, passant de 50 Hz (en Europe), à ​​100 Khz. Cela signifie que les pertes sont réduites et la taille du transformateur est considérablement réduite, ils seront donc plus légers et plus compacts. Pour rendre cela possible, ils transforment le courant alternatif en courant continu, puis le courant continu en courant alternatif avec une fréquence différente de celle initiale, puis ils transforment ledit courant alternatif en courant continu.

Aujourd'hui, les alimentations linéaires sont pratiquement ils ont disparus, en raison de son poids et de sa taille. Désormais, les commutateurs sont davantage utilisés dans toutes sortes d'applications.

Par conséquent, le points forts selon le mode de fonctionnement de base, ce sont :

  • El taille et poids des linéaires peuvent être importants, jusqu'à 10 kg dans certains cas. Alors que ceux commutés, le poids ne peut être que de quelques grammes.
  • Dans le cas d' Tension de sortie, les sources linéaires régulent la sortie en utilisant des tensions plus élevées des étages précédents, puis en produisant des tensions plus basses à leur sortie. Dans le cas du commuté, ils peuvent être égaux, inférieurs et même inversés à ceux de l'entrée, ce qui le rend plus polyvalent.
  • La efficacité et dissipation Cela diffère également, car les commutateurs sont plus efficaces, utilisent mieux l'énergie et ne dissipent pas autant de chaleur, ils n'auront donc pas besoin de systèmes de refroidissement aussi grands.
  • La la complexité il est un peu plus élevé dans le commuté en raison du plus grand nombre d'étages.
  • Les polices linéaires ne produisent pas interférence généralement, ils sont donc les meilleurs lorsqu'il ne doit pas y avoir d'interférences. Le commuté fonctionne avec des fréquences plus élevées, et c'est pourquoi il n'est pas si bon dans ce sens.
  • El facteur de puissance pour les sources linéaires est faible, car la puissance est tirée des pics de tension sur la ligne électrique. Ce n'est pas le cas dans les commutateurs, bien que des étapes précédentes aient été ajoutées pour corriger ce problème dans une large mesure, en particulier dans les appareils vendus en Europe.

Opération

source commutée

Source : Avnet

Pour bien comprendre le fonctionnement de la source de commutation, ses différentes étapes doivent être schématisées sous forme de blocs, comme on peut le voir sur l'image précédente. Ces blocs ont leur fonction spécifique :

  • Filtre 1: il est chargé d'éliminer les problèmes du réseau électrique, tels que le bruit, les harmoniques, les transitoires, etc. Tout cela peut interférer avec le fonctionnement des composants alimentés.
  • Redresseur: sa fonction est d'éviter que la partie du signal sinusoïdal passe, c'est-à-dire que le courant ne passe que dans un sens, générant une onde sous forme d'impulsion.
  • Correcteur de facteur de puissance: si le courant est déphasé par rapport à la tension, toute la puissance du réseau ne sera pas bien utilisée, et ce correcteur résout ce problème.
  • Condenseur- Les condensateurs amortiront le signal d'impulsion sortant de l'étage précédent, stockant la charge et la faisant ressortir beaucoup plus plate, presque comme un signal continu.
  • Transistor / Contrôleur: il agit comme un contrôle du passage du courant, coupant et activant le passage, qui transforme le courant presque plat précédent en un courant pulsé. Tout sera contrôlé par le contrôleur, qui peut également servir d'élément de protection.
  • Transformateur: réduit la tension à son entrée pour l'adapter à une tension inférieure (ou plusieurs tensions inférieures) à sa sortie.
  • Diode: il va convertir le courant alternatif sortant du transformateur en courant pulsé.
  • Filtre 2: il passe à nouveau d'un courant pulsé à un courant continu.
  • Optocoupleur: il reliera la sortie source avec le circuit de contrôle pour une régulation correcte, une sorte de retour d'information.

Types de sources

Signal d'une alimentation

Les sources commutées peuvent être classées en quatre type fondamentaux:

  • Entrée CA / sortie CC: Il se compose d'un redresseur, d'un commutateur, d'un transformateur, d'un redresseur de sortie et d'un filtre. Par exemple, l'alimentation d'un PC.
  • Entrée AC / Sortie AC: il est simplement composé d'un variateur de fréquence et d'un convertisseur de fréquence. Un exemple d'application serait un entraînement par moteur électrique.
  • Entrée CC / Sortie CA : Il est connu comme un investisseur, et ils ne sont pas aussi fréquents que les précédents. Par exemple, ils peuvent être trouvés dans des générateurs 220v 50Hz à partir d'une batterie.
  • Entrée CC / Sortie CC: c'est un convertisseur de tension ou de courant. Par exemple, comme certains chargeurs de batterie pour appareils mobiles utilisés dans les voitures.

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