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Dans le monde de l'électronique, l'énergie est essentielle à tout, des minuscules capteurs aux machines industrielles massives. Mais toutes les énergies ne se valent pas. Si le courant alternatif (CA) domine l'électricité domestique, le courant continu (CC) est la pierre angulaire d'innombrables appareils électroniques. Alors, qu'est-ce qu'une alimentation CC et pourquoi est-elle si essentielle ? Approfondissons le sujet.

1. Comprendre les bases : courant alternatif et courant continu

Avant de définir les alimentations CC, il est essentiel de comprendre la différence entre CA et CC :

• Courant alternatif (CA) :
• S'écoule sous une forme d'onde sinusoïdale, inversant périodiquement la direction (par exemple, 50–60 Hz dans les prises domestiques).
• Utilisé pour la transmission d'énergie sur de longues distances en raison de son efficacité en matière de conversion de tension.
• Courant continu (CC) :
• Flux dans une seule direction constante (par exemple, batteries, panneaux solaires).
• Privilégié pour l'électronique car il fournit une tension et un courant stables.

À retenir : Le courant alternatif alimente votre maison, mais le courant continu alimente vos appareils. Une alimentation CC convertit le courant alternatif en courant continu ou régule les sources CC existantes.

AC vs DC : une comparaison rapide

2. Qu'est-ce qu'une alimentation CC ?

Une alimentation CC est un dispositif ou un circuit qui fournit un flux d'énergie électrique constant et unidirectionnel à une charge. Ses principales fonctions sont :

• Régulation de tension : Maintien d'une tension de sortie constante malgré les fluctuations d'entrée ou les changements de charge.
• Limitation de courant : Prévenir les dommages en limitant le courant maximal délivré.
• Réduction du bruit : filtrage du « bruit » électrique pour garantir une alimentation propre et stable.

Types d'alimentations CC

1.         Alimentations linéaires :

• Utilisez des transformateurs et des régulateurs linéaires pour convertir le courant alternatif en courant continu.
• Avantages : Faible bruit, conception simple.
• Inconvénients : encombrant, inefficace pour les applications à haute puissance.
• Exemple : Adaptateurs muraux pour petits appareils électroniques.
1. Alimentations à découpage (SMPS) :
• Convertissez le courant alternatif en courant continu à l'aide de circuits de commutation haute fréquence.
• Avantages : Compact, économe en énergie.
• Inconvénients : Plus complexe, potentiellement plus bruyant.
• Exemple : chargeurs d’ordinateurs portables, pilotes LED.
2. Fournitures à piles :
• Utiliser un stockage d’énergie chimique (par exemple, lithium-ion, piles alcalines).
• Avantages : Portable, aucune alimentation externe nécessaire.
• Inconvénients : Capacité limitée, nécessite une recharge/un remplacement.
• Exemple : Smartphones, télécommandes.
3. Alimentations solaires :
• Convertissez la lumière du soleil en courant continu via des panneaux photovoltaïques.
• Avantages : Renouvelable, durable.
• Inconvénients : Dépend de la météo, nécessite un stockage d'énergie.
• Exemple : calculatrices à énergie solaire, systèmes hors réseau.

3. À quoi ressemble une alimentation électrique régulée CC de base ?

1)         Caractéristiques d'apparence typiques

L'alimentation CC régulée de base se présente généralement sous la forme d'un châssis métallique cubique (constitué de matériaux tels qu'un alliage d'aluminium ou une plaque d'acier laminée à froid). Sa surface est recouverte d'une peinture mate pour réduire les interférences électromagnétiques (EMI). Les tailles courantes sont les suivantes :

• Petit type de bureau : Mesurant 150 mm (longueur) × 100 mm (largeur) × 80 mm (hauteur), avec une puissance nominale ≤ 100 W. Il convient aux applications de laboratoire ou portables.
• Type rack de taille moyenne : largeur de 482 mm (standard 19 pouces), hauteur de 44 mm (1 U) et profondeur de 400 mm, avec une plage de puissance de 500 W à 2 kW. Il est utilisé pour l'intégration dans les équipements industriels.

• Écran d'affichage : écran numérique LED ou LCD, affichant la tension de sortie (V), le courant (A) et la puissance (W) en temps réel.
• Boutons de réglage : Conçus avec deux boutons pour un réglage grossier (pour un réglage de tension à grande échelle) et un réglage fin (avec une précision de réglage fin de ± 0,1 V).
• Interfaces de sortie : Borniers (adaptés aux connexions à courant élevé) et une interface USB (5V 2A).
• Bouton d'alimentation : allumer/éteindre l'appareil.

• Ventilateur de refroidissement : Les alimentations linéaires sont généralement livrées sans ventilateur (refroidissement naturel). Les alimentations à découpage nécessitent un refroidissement par air pulsé (bruit ≤ 40 dB).
• Boîte à fusibles : En cas de surintensité, l'alimentation est automatiquement coupée pour protéger l'appareil. Un fusible supplémentaire est généralement fourni dans le boîtier pour remplacer celui qui a grillé.

4. Comment fonctionne une alimentation CC ?

Décomposons le processus en utilisant une alimentation linéaire comme exemple :

1. Étape d'entrée : l'alimentation CA entre dans l'alimentation.
2. Transformateur : abaisse la tension à un niveau plus sûr (par exemple, 12 V CA).
3. Redressement : Les diodes convertissent le courant alternatif en courant continu pulsé (redressement à onde complète ou demi-onde).
4. Filtrage : Les condensateurs lissent les pulsations, réduisant ainsi l'ondulation de tension.
5. Régulation de tension : Un régulateur linéaire (par exemple, LM7805) assure une sortie stable (par exemple, 5 V CC).
6. Sortie : Un courant continu propre et régulé alimente votre appareil.

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