Les sources d’alimentation se trouvent dans les ordinateurs, les caméras IP, les systèmes de contrôle d’accès, les téléavertisseurs IP et les interphones. C’est l’une des parties les plus sous-estimées d’un système informatique. Une alimentation électrique est un équipement utilisé pour convertir l’énergie d’une prise électrique en énergie qui peut être utilisée dans de nombreuses parties d’un appareil électrique.

Chaque alimentation doit supporter la charge connectée à elle. Selon la conception, une alimentation peut tirer de l’énergie de nombreuses sources différentes, y compris les systèmes de transmission de puissance, les systèmes électromécaniques tels que les générateurs et les onduleurs, les onduleurs solaires, les dispositifs de stockage d’énergie tels que les batteries et les piles à combustible, ou d’autres sources d’énergie.

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Qu’est-ce qu’une alimentation?

Un bloc d’alimentation (PSU) est un périphérique qui convertit l’alimentation secteur en énergie pouvant être utilisée par un périphérique tel qu’un ordinateur. Une source d’alimentation convertit le courant alternatif (AC) en courant continu (DC), fournit un niveau constant de tension de sortie et régule ou maintient la tension de sortie dans diverses conditions de charge.

Il ne « nourrit » pas réellement l’énergie, mais plutôt le convertit ou le modifie pour l’utiliser dans un appareil électronique. Par exemple, une alimentation d’ordinateur convertit 120 Vca en une basse tension de 5 Vcc ou 12 Vcc.

Le bloc d’alimentation (PSU) doit également réguler la tension de sortie afin qu’elle ne fluctue pas de plus de quelques pour cent. Aussi contient généralement un interrupteur de fin de course qui pousse (comme un fusible) lorsqu’un courant de charge excessif est détecté. Cela permet de protéger le chargeur contre les dommages.

Parties d’une alimentation

L’alimentation se compose de quatre parties principales.

  1. Transformateur: Ajustez la tension alternative à une valeur adaptée à la source d’alimentation.
  2. Redresseur: Convertit le signal CA pour qu’il soit toujours positif (CC).
  3. Filtre: Supprime les irrégularités du signal.
  4. Régulateur: Règle la tension de sortie CC pour maintenir le niveau souhaité (12 V CC). Maintient une tension constante malgré les changements de charge.
Parties d'une alimentation
Parties d’une alimentation

Classification des alimentations et de leurs différents types

Ici, nous allons discuter des différents types d’alimentations qui ont existé sur le marché mondial.

1. Alimentation CA variable

Utiliser un transformateur permet de générer plusieurs tensions alternatives. Un transformateur peut avoir plusieurs enroulements ou prises. Dans ce cas, l’appareil utilise des commutateurs pour sélectionner différents niveaux de tension.

Un transformateur de puissance réglable (autotransformateur réglable) peut également être utilisé pour faire varier la tension en douceur. Certaines alimentations à courant alternatif variables inclure les compteurs pour contrôler la tension, le courant et / ou la puissance.

Alimentation CA variable
Alimentation CA variable

2. Alimentation linéaire non régulée

Les blocs d’alimentation non régulés contiennent un transformateur abaisseur, un redresseur, un condensateur de filtre et une résistance d’air. En raison de sa simplicité, ce type de police la nourriture est la moins chère et la plus fiable pour les petits besoins énergétiques.

Le principal inconvénient est que la tension de sortie n’est pas constante; varie en fonction de la tension d’entrée et du courant de charge, et l’ondulation ne convient pas aux applications électroniques. L’ondulation peut être réduite remplacement du condensateur de filtre par un filtre LC (condensateur inductif), mais le coût augmente.

Transformateur d’entrée

Le transformateur d’entrée utilisé pour convertir la tension de ligne d’entrée au niveau de puissance requis. Il isole également le circuit de sortie du réseau électrique. Ici, un transformateur abaisseur est utilisé.

Redresseur

Un redresseur est utilisé pour convertir le signal d’entrée du courant alternatif au courant continu. Il existe différents types de redresseurs, redresseur demi-onde et redresseur pleine onde.

Condensateur de filtre

Le courant continu pulsé du redresseur est introduit dans un condenseur suppression des interférences. Élimine les pulsations indésirables du courant continu pulsé.

Résistance au drainage

Résistance aux saignements aussi s’appelle résistance à la perte de puissance. Se connecte aux condensateurs de filtrage pour dissiper la charge accumulée et ne pas perturber l’alimentation.

3. Alimentations électriques programmables

Ce type d’alimentation permet un contrôle à distance via une entrée analogique ou des interfaces numériques telles que GPIB ou RS232. Les caractéristiques contrôlées de cette alimentation sont le courant, la tension et la fréquence.

Ce type d’alimentations sont utilisés dans diverses applicationstels que la fabrication de semi-conducteurs, les générateurs de rayons X, la surveillance de la croissance des cristaux et les tests de dispositifs automatisés.

En règle générale, ces types d’alimentations utiliser un micro-ordinateur majeur pour réguler et contrôler le fonctionnement de l’alimentation. Une alimentation d’interface d’ordinateur utilise des protocoles de communication standard (ou propriétaires) et des langages de contrôle d’instruments tels que SCPI (Commandes standard pour les instruments programmables).

4. Alimentation de l’ordinateur

L’alimentation d’un ordinateur est la partie d’un appareil qui convertit l’énergie électrique d’une prise électrique en énergie utile pour diverses parties de l’ordinateur. Convertit le courant alternatif en courant continu.

Aussi contrôle la surchauffe En ajustant la tension, qui peut être commutée manuellement ou automatiquement en fonction de la source d’alimentation. Une alimentation ou un convertisseur de puissance sont également appelés convertisseurs ou alimentations.

Dans un ordinateur, les composants internes, tels que le châssis, les cartes mères et les blocs d’alimentation, se présentent sous différentes configurations et tailles, appelées facteur de forme. Ces trois composants doivent être dimensionnés de manière appropriée pour bien fonctionner ensemble.

5. Alimentations linéaires réglables

Alimentations linéaires réglables sont les mêmes que les alimentations linéaire non réglementésauf qu’un régulateur à 3 broches est utilisé à la place d’une résistance à l’air. L’objectif principal de cette alimentation est de fournir le niveau de tension continue requis par la charge.

L’alimentation CC utilise l’alimentation CA comme entrée. Les différentes applications nécessitent différents niveaux de tension attribution, mais les alimentations CC fournissent une tension de sortie précise.

Cette tension est contrôlée par des circuits électroniques pour fournir une tension de sortie constante sur une large gamme de charges de sortie.

Caractéristiques

le principales caractéristiques de cette source l’alimentation sont les suivantes.

  • Le rendement de cette alimentation est compris entre 20 et 25%.
  • Les matériaux magnétiques utilisés dans cette alimentation sont des noyaux CRGO ou Stalloy.
  • C’est plus fiable, moins compliqué et encombrant.
  • Fournit un temps de réponse plus rapide.

Les principaux avantages des alimentations linéaires sont la fiabilité, la simplicité, le faible coût et le faible bruit. Cependant, outre ces avantages, il existe également certains inconvénients.

Ils conviennent mieux à diverses applications à faible consommation d’énergie, mais lorsqu’une puissance élevée est requise, les inconvénients deviennent plus importants.

Les désavantages de ces alimentations sont une perte de chaleur élevée, une taille et un faible rendement. Lors de l’utilisation d’alimentations linéaires dans des applications à haute puissance, de gros composants sont nécessaires pour les piloter.

Filtre

Après avoir redressé un signal CA, il faut lisser le courant continuer pour éliminer les fluctuations de tension. De gros condensateurs sont souvent utilisés pour cela.

Variateur

Un régulateur linéaire est constitué d’un dispositif actif (BJT ou MOSFET) avec une bande passante (série ou shunt) contrôlée par un amplificateur différentiel à gain élevé.

Comparez la tension de sortie avec une tension de référence précise et ajuste le périphérique passe-bande pour produire une tension de sortie constante. Il existe deux types de base d’alimentations linéaires.

Régulateur de série

Il s’agit du régulateur le plus couramment utilisé dans les alimentations linéaires. Comme son nom l’indique, le circuit comprend un composant connecté en série et sa résistance est modifiée par l’électronique du régulateur pour fournir la tension de sortie correcte pour le courant consommé.

Régulateur shunt

Le régulateur shunt est moins utilisé comme élément principal dans un régulateur de tension. Dans celui-ci, un élément variable est placé à travers la charge. Il y a une résistance de source placée en série avec l’entrée, et le shunt du régulateur est varié pour garantir que la tension tout au long de la charge, il reste constant.

6. Alimentation à découpage (SMPS)

Le SMPS a un redresseur, un condensateur de filtre, un transistor série, un régulateur et un transformateur, mais est plus complexe que les autres alimentations que nous avons commenté.

Le diagramme ci-dessus est un simple schéma de principe. La tension alternative est redressée en une tension continue non régulée au moyen d’un transistor à réactance et d’un régulateur. Cette tension continue est divisé en une tension continue haute fréquence, permettant d’utiliser un transformateur et une alimentation beaucoup plus petits.

L’inconvénient de ce type d’alimentation est que tous les transformateurs doivent être fabriqués sur mesure et la complexité de l’alimentation électrique ne convient pas aux applications de faible puissance ou faible courant.

Alimentation à découpage (SMPS)
Alimentation à découpage (SMPS)

7. Alimentation sans interruption (UPS)

Un onduleur est une source d’alimentation de secours qui laisse suffisamment de temps pour qu’un système s’arrête normalement ou pour qu’un générateur de secours fonctionne en cas de panne de courant ou de surcharge.

Un UPS est généralement composé d’un pack batterie et de circuits détection et conditionnement de puissance.

Alimentation sans interruption (UPS)
Alimentation sans interruption (UPS)

8. Alimentation CC

Alimentation DC
Alimentation DC

Une alimentation CC est une alimentation qui fournit une tension CC constante à sa charge. En fonction de la synchronisation, une alimentation CC peut être alimenté par un réseau DC ou à partir d’un réseau CA, tel qu’une source d’alimentation réseau.

Nous parlons de différents types d’alimentations, comme les alimentations linéaires, les alimentations à découpage et les alimentations sans interruption.

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