Un appareil électronique (PC, console de jeu, TV, lecteur DVD

SSI
SCIENCES DE
L’INGENIEUR
FICHE DE
GENERER UNE TENSION CONTINUE
SYNTHESE
A PARTIR D’UNE TENSION SINUSOIDALE
V Chassilian
St Jo
Avignon
Un appareil électronique (PC, console de jeu, TV, lecteur DVD, …)
nécessite une alimentation continue par une tension de 3,5 à 12V. La
tension fournie par EDF est sinusoïdale et de valeur efficace 230V.
Le signal fourni par une dynamo (vélo, lampe à manivelle,…) est
sinusoïdal, la tension d’alimentation d’une lampe à LED est continue.
Il va donc falloir transformer cette tension alternative en tension
continue. Cette transformation est réalisée par une alimentation.
Elle peut être intégrée à l’appareil ou non.
Il existe deux grandes technologies d’alimentation : stabilisée ou à découpage. Nous
n’étudierons que l’alimentation stabilisée, utilisée dans le destructeur d’aiguilles chirurgicales.
1. Abaisser la tension.
Cette fonction
est réalisée par
un
transformateur.
CH1 10V
CH1 1V
C’est un convertisseur statique d'énergie électrique qui permet de passer d'un réseau alternatif à un
autre réseau alternatif, de même fréquence mais d'amplitude différente.
La figure ci-dessous montre la constitution interne d'un transformateur :
Une source de tension alternative u1
(réseau électrique) est branchée au
primaire et fait circuler un courant i1 qui va
créer un champ magnétique dans la
structure métallique (carcasse). La carcasse
métallique va canaliser les lignes de champ
vers la bobine secondaire.
Si on a N1 spires au primaire et N2 spires au secondaire, on a les relations suivantes :
- pour les tensions :
- pour les courants :
Il n’y a aucun contact électrique entre le circuit primaire et le circuit secondaire on dit alors que c’est
une isolation galvanique.
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2. Redresser la tension.
Ce redressement est réalisé par un pont de diodes, nommé pont de Graetz :
Une diode est utilisée lorsque
l’on souhaite aiguiller le courant
dans une partie d’un circuit.
C’est un semi conducteur réalisé
à base de silicium.
Une diode est utilisée lorsque l’on souhaite aiguiller le courant dans
une partie d’un circuit. C’est un semi conducteur réalisé à base de
silicium.
Selon le sens du courant qui la traverse, elle se comportera comme
un interrupteur ouvert ou un fil.
3. Lisser la tension
Ce lissage est
effectué par
un
filtre
réalisé à l’aide
d’un
condensateur.
Selon la capacité du condensateur et le courant consommé par le système, le lissage de la courbe sera
plus ou moins important.
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La tension obtenue en sortie d’un filtre n’est pas
suffisamment continue, il faut donc ajouter un
régulateur de tension qui maintiendra une tension
constante aux bornes de la charge quelquesoit le
courant qu’elle absorbe.
Un régulateur de tension intégré est l’intégration de
composants dans un seul boîtier permettant
quelquesoit les variations de la tension d’entrée (VIN) dans une plage définie par le constructeur de
délivrer une tension de sortie (VO) stable.
Le choix d’un régulateur se fera en fonction de la tension et du courant de sortie souhaités et de la
différence de tension entre son entrée et sa sortie.
4. Synthèse :
Schéma complet de l’alimentation stabilisée du destructeur d’aiguilles :
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