Bienvenue dans la partie 5 de notre série de tutoriels vidéo sur les alimentations pour débutants et non-ingénieurs en électronique, qui compare les différents types d’alimentation électrique.
Alimentations pour Débutants, Partie 5
Dans cette cinquième partie de notre série de tutoriels vidéo pour débutants sur les alimentations, nous allons terminer par une comparaison des différents types d’alimentation que nous avons examinés, à la fois linéaires et à découpage, et nous verrons les avantages et les inconvénients de ces deux types d’alimentations.
Regardez la vidéo de la Partie 5 pour en savoir plus !
Transcription du Tutoriel Vidéo
Temps : 0:00sBonjour, je suis Chris Richardson, et si vous êtes arrivé à la partie 5, vous savez probablement maintenant que je suis un ingénieur en électronique axé sur les alimentations. C’est la cinquième partie d’une série de séminaires en ligne pour les passionnés d’alimentations ou les amateurs qui ne sont pas nécessairement formés en tant qu’ingénieurs en électronique.
Jusqu’à présent, nous avons rassemblé du matériel à faible coût pour tester des alimentations. Nous avons examiné des alimentations non régulées, testé divers régulateurs linéaires et diverses alimentations à découpage. Dans cette section, nous allons comparer des exemples de ces différentes alimentations et les examiner pour voir laquelle convient le mieux à différentes applications.
Programme des Alimentations
Temps : 0:31sIl existe de nombreux types d’alimentations. Des petits systèmes utilisant des milliwatts (mW) voire des microwatts (uW) dans des domaines tels que le « harvesting » d’énergie, jusqu’aux mégawatts (MW) dans la génération et la distribution d’électricité. Sélectionner l’appareil le plus approprié pour votre application est donc une étape cruciale dans l’utilisation et la conception d’alimentations.
Comparaison de l’Efficacité des Alimentations
Temps : 0:48sQuel que soit le type d’alimentation testé, une évaluation précise de l’efficacité énergétique nécessite un ampèremètre et un voltmètre pour l’entrée de votre alimentation, et un autre ampèremètre et voltmètre pour chaque sortie. Pour des circuits à très faible puissance, généralement inférieurs à un dixième de watt (1/10W ou 0.1W), un équipement spécial est nécessaire, car l’ampèremètre et le voltmètre consomment toujours un peu de puissance et pourraient fausser ces mesures.
Je vais me concentrer sur des alimentations d’au moins un watt de puissance de sortie, car cet équipement spécial ne figure définitivement pas sur ma liste des dispositifs abordables dont j’ai parlé dans la première partie.
Comparer la Dissipation et l’Élévation de Température
Temps : 3:26sDans les diapositives et vidéos précédentes, nous avons vu que les régulateurs à découpage sont nettement plus efficaces que les régulateurs linéaires dans la plupart des cas. Ainsi, il ne devrait pas être trop surprenant que les régulateurs linéaires utilisés dans les mêmes conditions de VIN, VOUT et IOUT, dissipent beaucoup plus de puissance et que leurs composants deviennent beaucoup plus chauds que les régulateurs à découpage équivalents.
Mes critères sont les suivants :
- No.1 – VOUT < VIN(min) (tension d’entrée minimum)
- No.2 – VOUT n’est pas négatif par rapport à VIN
- No.3 – VOUT n’est pas isolé de VIN pour des raisons de sécurité ou de réduction de bruit
- No.4 – (VIN(max) – VOUT)*IOUT(max) est inférieure à 1 watt
Temps : 4:29sPour parler de chaleur, j’ai ici mon convertisseur buck synchrone. C’est probablement le plus efficace de tous les convertisseurs de puissance à découpage et il fournit environ 27 ou 28 watts. Je l’alimente en 12 volts depuis mon alimentation ATX ici. J’ai presque exactement 5 volts comme tension de sortie, environ 5,5 ampères comme courant de sortie, et cela grâce à un groupe de résistances de puissance dont la résistance totale est juste inférieure à 1Ω.
Comparer le Rippli d’Entrée et de Sortie
Temps : 7:16sLes régulateurs linéaires surpassent sans aucun doute les régulateurs à découpage en ce qui concerne le faible bruit conduit. Cela s’applique à leurs entrées, qui peuvent être soumises à des limites légales, et à leurs sorties qui sont souvent sensibles au bruit. Par exemple, la plupart des circuits numériques sont sensibles au bruit de certaines fréquences.
Comparer le Ripple de Sortie du Régulateur
Temps : 8:47sNous utilisons maintenant l’oscilloscope pour mesurer les deux ripples de tension de sortie. Encore une fois, 5 volts de sortie pour le LDO et 5 volts de sortie pour le régulateur à découpage et si nous regardons l’oscilloscope, le ripple du régulateur à découpage est en jaune et le ripple du LDO est en bleu.
Comparer le Bruit Rayonné
Temps : 9:20sLes régulateurs linéaires rayonnent également beaucoup moins de bruit que le régulateur à découpage, même un convertisseur qui traite beaucoup moins de puissance. Lorsque je conçois des alimentations, il me faut généralement aussi longtemps, voire plus, pour concevoir les filtres et les circuits de réduction du bruit électromagnétique que pour concevoir le convertisseur lui-même.
Pour démontrer l’interférence électromagnétique (EMI), j’ai ici une radio AM (Amplitude Modulée) accordée à environ 600kHz, ce qui se situe dans la plage de fréquence de découpage de ce régulateur buck. En ce moment, ce n’est pas “ON” et nous pouvons entendre une station de radio espagnole. Lorsque j’active le circuit, cela génère effectivement du bruit…
