Alimentation linéaire et alimentation à découpage (SMPS)

L'adaptateur est largement utilisé dans la vie d'aujourd'hui. Habituellement, il apparaît comme une boîte noire en forme de brique et la première étape pour utiliser un appareil électronique consiste à relier l'adaptateur et à le brancher sur une prise murale.

Aussi simple qu'il y paraît, l'adaptateur est assez complexe dans sa structure interne. Apprenons ensemble quelque chose à ce sujet.

Qu'est-ce qu'un adaptateur ?

Comme son nom l'indique, un adaptateur est un appareil qui adapte votre appareil électrique au secteur .

Normalement, nos appareils ménagers comme la glacière et la laveuse peuvent fonctionner directement sous la tension, 120 V et 60 Hz AC aux États-Unis, fournie par le secteur.

Cependant, certains appareils électriques que nous utilisons fonctionnent sur une basse tension telle que 20 V, ils ont donc besoin d'un adaptateur secteur pour abaisser la tension pour acquérir le approprié alimentation.

De plus en plus de fonctions sont ajoutées à l'appareil électroménager, ce qui nécessite un circuit de contrôle pour les organiser.

Étant donné que le circuit de commande fonctionne souvent sous basse tension, certaines parties du circuit interne des appareils électroménagers jouent le rôle d'adaptateur. Cela indique qu'un indépendant L'adaptateur peut aider à garder la partie principale des appareils dans une petite taille, ce qui est extrêmement nécessaire pour les appareils électroniques d'aujourd'hui.

Types d'adaptateur

Les adaptateurs les plus courants que nous voyons sont :les fournisseurs d'alimentation linéaires et fournisseurs d'énergie à découpage (SMPS) .

Avant d'entrer dans les détails, permettez-moi de vous présenter plusieurs concepts pour vous permettre de mieux comprendre.

• Transformateur :toujours deux bobines différentes enroulées autour d'un même noyau, peut être utilisé pour ajuster la tension entre deux circuits.
• Redresseur  : convertit le courant alternatif (AC), qui inverse périodiquement la direction, en courant continu (DC) qui circule dans une seule direction. Inclut de nombreux types tels que les diodes à tube à vide, les diodes à semi-conducteur, etc.
• Filtrer :se compose d'un condensateur, d'une inductance et d'une résistance. Lisse la forme d'onde pulsée du courant continu redressé.

Alimentation linéaire

Fondamentalement, à l'intérieur de l'alimentation linéaire, il y a un transformateur convertir la tension électrique du secteur en une tension inférieure tension.

Ensuite, un redresseur le convertit en CC pulsé , et enfin un filtre lisse la forme d'onde pulsée du courant continu, avec des variations d'ondulation résiduelles suffisamment faibles pour laisser l'appareil alimenté non affecté .

Un circuit linéaire doit être conçu pour un spécifique , étroit gamme de tensions d'entrée et doit utiliser un transformateur adapté à la fréquence, généralement 50 ou 60 Hz. En général, en raison du niveau relativement faible  fréquence, le transformateur du circuit linéaire est grand en taille.

Pour les équipements nécessitant une plus stable ou précise tension, un régulateur de tension linéaire est nécessaire. Pertes grandes le transformateur et le régulateur de tension conduisent à une tension relativement faible efficacité .

Pendant ce temps, la taille d'un transformateur limite la puissance maximale qu'une alimentation linéaire peut fournir.

Pour conclure, si vous sélectionnez une alimentation pour des appareils, par ex. Le boîtier audio Hi-Fi, qui exige de la précision et fonctionne avec une charge relativement faible, l'alimentation linéaire est un meilleur choix.

Alimentation à découpage

Un SMPS est beaucoup plus compliqué qu'une alimentation linéaire.

Dans un SMPS, l'entrée secteur AC est directement redressée puis filtrée pour obtenir une tension continue. Ensuite, la tension continue est activée et désactivée à un niveau très élevé fréquence (généralement 10 kHz - 1 MHz) par un circuit de commutation électronique, produisant un courant alternatif. Ensuite, le courant alternatif passera par une haute fréquence transformateur ou inductance.

Après avoir traversé l'inductance ou le transformateur, le courant alternatif haute fréquence est redressé et filtré pour produire la tension de sortie continue.

Voici maintenant l'astuce :le CA haute fréquence permet l'utilisation de transformateurs et condensateurs de filtrage qui sont beaucoup plus petits , plus léger , et moins cher que ceux que l'on trouve dans les alimentations linéaires fonctionnant à la fréquence du secteur.

En raison de la caractéristique des composants de commutation utilisés dans SMPS, il a un haut rendement soit plus de 90 %. Et en se débarrassant de la limite de taille imposée par le transformateur, un SMPS peut fournir plus de puissance qu'une alimentation linéaire.

C'est pourquoi les adaptateurs que nous voyons charger notre PC, notre téléphone et de nombreux autres appareils électroniques sont tous SMPS.

De plus, les composants à commutation rapide du SMPS peuvent provoquer du bruit électrique , ce qui peut influencer l'appareil qui y est connecté.

Par conséquent, la tension de sortie de l'alimentation linéaire est naturellement plus pur que celle de SMPS, ce qui fait de l'alimentation linéaire un meilleur choix dans ces circonstances précises.

Ceci marque la fin de cet article.

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