Hameg Instruments HM7042-5 Manuel page 33

Notions fondamentales sur les alimentations
Alimentations linéaires
Les alimentations à régulation linéaire ont l'avantage de
fournier une tension de sortie constante, même en présence
de fortes variations du secteur et de la charge. Sur les
appareils de bonne qualité, l'ondulation résiduelle inférieure
á 1 mV (parfaitement négligeable). Les alimentations
eff
linéaires produisent considérablement moins d'interférences
électromagnétiques que les alimentations à découpage. Le
transformateur secteur conventionnel sert à isoler
galvaniquement le circuit primaire (tension secteur) du circuit
secondaire (tension de sortie). Le pont redresseur qui suit produit
une tension continue non régulée. Des condensateurs avant et
après le régulateur servent de réserve d'énergie et de tampon.
Le composant de réglage généralement utilisé est un transistor
à passage direct. Une tension de référence de haute précision
est comparée de manière analogique à la tension de sortie. Cette
branche de régulation analogique est très rapide et permet des
temps de régulation très courts en cas de variation des grandeurs
de sortie.
Réseau Transformateur Redresseur
Tension
B1
alternative
TR1
C1
REF
Alimentations à découpage
Les alimentations à découpage (également appelées SMP –
Switch Mode Power Supply) possèdent un rendement
supérieur à celui des alimentations à régulation linéaire. Le
composant de réglage à régulation continue (le transistor) de
l'alimentation linéaire est remplacé par un commutateur
(transistor de commutation). La tension redressée est
«hachée» en fonction de la puissance de sortie nécessaire de
l'alimentation. Le niveau de tension de sortie et la puissance
transmise peuvent être régulés par le temps d'activation du
transistor de commutation. On distingue en principe deux types
d'alimentations à découpage:
Les alimentations à découpage primaire Les alimentations à découpage primaire
Les alimentations à découpage primaire Les alimentations à découpage primaire, dont la tension Les alimentations à découpage primaire
d'entrée est redressée. Du fait de la tension plus élevée, un
condensateur d'entrée de petite taille est suffisant pour le
filtrage. L'énergie stockée dans le condensateur est
proportionnelle au carré de la tension d'entrée d'après la
formule E = ½ x C x U².
transformateur
Redresseur Transistur de
HF
secteur commutation
B
Tension
alternative
Blindage
Isolation des poteniels
GND
OC
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N o t i o n s f o n d a m e n t a l e s s u r l e s a l i m e n t a t i o n s
Composant
de réglage
Régulateur analogique
Sortie
OPVA
C2
Tension
continue
Tension de référence
GND
Redresseur
Filtre
Sortie
Tension
continue
GND
Régulateur
OPVA
Les alimentations à découpage secondaire Les alimentations à découpage secondaire Les alimentations à découpage secondaire reçoivent leur Les alimentations à découpage secondaire Les alimentations à découpage secondaire
tension d'entrée destinée au régulateur à découpage d'un
transformateur secteur. Celle-ci est redressée puis filtrée par
un condensateur de taille conséquente.
Transformateur
selecteur Redresseur
Tension
alternative D
TR
GND
Le point commun entre ces deux types est un circuit plus
complexe que celui du régulateur linéaire et un rendement
plus élevé qui est compris entre 70 et 95%. Le cadencement à
une fréquence plus élevée permet de réduire le volume
nécessaire des transformateurs et des bobines. La taille du
noyau et le nombre de spires de ces composants diminuent
lorsque la fréquence augmente. L'augmentation de la
fréquence de découpage entraîne également une diminution
de la charge Q à courant alternatif constant I (ondulation du
courant) à emmagasiner et à délivrer pour chaque période et
la capacité de sortie nécessaire est donc plus petite. Les pertes
de commutation dans le transistor et dans les diodes
augmentent en même temps que la fréquence. Les pertes par
magnétisation s'accroissent et la complexité du filtrage des
tensions parasites à haute fréquence augmente.
D Q
1
D I
T
2
D Q
Fonctionnement en parallèle et en série
Les alimentations HAMEG ont été conçues pour être
branchées en série et/ou en parallèle.
Les tensions de sortie à combiner dépendent généralement
les unes des autres. Les sorties d'une alimentation peuvent
ici être reliées aux sorties d'une autre alimentation.
Fonctionnement en série
Transistor de
commutation
Filtre
Sortie
T
Tension
continue
Régulateur
GND
T
2
33
Sous réserve de modifications