Qu'on les appelle adaptateur d'alimentation c.a., adaptateur d'alimentation en c.c., adaptateur c.a./c.c., bloc d'alimentation externe, etc., l'adaptateur secteur est une simple source d'alimentation externe dépourvue de composants électriques internes. Particulièrement important pour les équipements portables, l'adaptateur fournit l'alimentation et peut aussi servir à recharger les appareils.
L’adaptateur c.a./c.c. permet aux concepteurs d’éliminer les dangers inhérents à l’alimentation électrique interne en maintenant des températures basses dans les appareils. Il permet aussi d’augmenter la durée de vie et la fiabilité des composants électriques. Le poids, la taille et le bruit sont réduits grâce à l’utilisation d’une source d’alimentation externe et, étant donné que l’alimentation électrique est souvent un élément faible dans la conception, un circuit externe facilite le remplacement des pièces.
Enfin, les appareils électriques alimentés de façon externe s’adaptent à plusieurs tensions (120 V c.a. ou 240 V c.c.) et disposent d’une batterie externe, ce qui permet l’utilisation d’adaptateurs de courant universels aussi bien pour une alimentation électrique de remplacement que pour l’élargissement de la gamme de puissance. Les adaptateurs automatiques peuvent être branchés sur n’importe quelle prise secteur (100 à 240 V) avec une fiche adaptée. Avec un adaptateur et des accessoires, un grand nombre d’appareils peuvent être branchés sur n’importe quelle source d’alimentation.
Le convertisseur de c.a. en c.c. UCC28610D de Texas Instruments apporte performance et fiabilité à des applications telles que l’électronique grand public, les chargeurs de batterie hors-ligne, les appareils ménagers à haute-efficacité énergétique, l’alimentation électrique auxiliaire, de même que des adaptateurs universels (de 12 à 65 W). Un algorithme de modulation PWM fait varier la fréquence de commutation et le courant primaire, et maintient le fonctionnement en mode de transition tout au long de la plage de fonctionnement. L’appareil représente une alternative plus efficace et fiable et moins coûteuse que les architectures flyback conventionnelles.
Le convertisseur de c.a. en c.c. NCP1076PO65G de ON Semiconductor comporte un contrôleur en mode courant à fréquence constante et un MOSFET de 700 V pour permettre le démarrage souple, la fluctuation de fréquence, la protection contre les courts-circuits, le cycle SKI, un courant de crête maximum, la compensation par rampe et l’auto-alimentation dynamique. D’un fonctionnement silencieux comparé aux autres solutions monolithiques, la pièce commute à 65 ou 100 kHz et, quand la demande diminue, elle délivre des charges basses et entre éventuellement en mode de bascule, ce qui réduit la consommation en mode veille à une consommation sans charge. Les applications habituelles sont l’alimentation électrique isolée en veille et auxiliaire, les compteurs électroniques et les compteurs intelligents.
Le convertisseur de c.a. en c.c. VIPER100A-22-E de STMicroelectronics combine un circuit PWM et un MOSFET et est destiné à des applications telles que l’alimentation électrique hors-ligne avec une capacité d’alimentation secondaire allant jusqu’à 50 W en puissance étendue et 100 W en puissance simple ou en configuration double. Comparé aux solutions discrètes, il nécessite 50 % de composants en moins.
Schéma 1. Schéma fonctionnel du convertisseur VIPER100A-22-E. (Source : STMicroelectronics)
Il a pour caractéristiques une fréquence de commutation réglable jusqu’à 200 kHz, le démarrage souple, une commande d’arrêt et un fonctionnement automatique en situation de veille conforme au label « Angle bleu » (moins d’1 W de consommation totale).
Ces dernières années, les raccordements USB se sont imposés comme le premier choix pour les adaptateurs c.a. de faible puissance utilisés sur beaucoup d’appareils portables. Hors utilisation pour échange de données, la norme USB fournit 5 V en c.c. jusqu’à 500 mA (900 mA pour l’USB 3.0).