Connaître la différence entre onduleur, convertisseur, transformateur et redresseur est essentiel quand il s'agit de concevoir des entrées et des sorties d'alimentation électrique spécifiques. Voici une courte vidéo comparative décrivant les rôles de chacun d'entre eux pour dissiper toute confusion.
Onduleurs
Les onduleurs ne remplissent en fin de compte qu'un seul rôle : prendre du courant CC en entrée et le transformer en courant CA. En théorie, cela est très facile, parce qu'un simple interrupteur et un câblage créatif peuvent vous fournir une onde carrée alternée fonctionnant à la fréquence à laquelle vous actionnez l'interrupteur.
Mais en réalité, les ondes carrées sont très néfastes pour presque tous les systèmes électroniques modernes qui fonctionnent sur courant alternatif. La vraie question est donc : comment transformer du courant alternatif en quelque chose d'utilisable ? La réponse est que vous pouvez filtrer l'onde carrée en utilisant des inducteurs et des condensateurs sélectionnés avec soin pour créer une onde sinusoïdale, ou du moins quelque chose qui s'approche d'une onde sinusoïdale.
Souvent, les onduleurs comprennent également un transformateur. Cela afin que la tension de sortie CA puisse être différente de la tension d'entrée CC, suivant le nombre de bobines sur les bobinages primaire et secondaire.
Il y a deux types communs d'onduleurs :
- Les onduleurs à onde sinusoïdale pure (PSW) : la sortie d'un onduleur à onde sinusoïdale pure est, vous l'avez deviné, une onde sinusoïdale pure. Il est très difficile d'obtenir une onde sinusoïdale parfaite en sortie, et les conceptions réalisées pour obtenir ce résultat peuvent être très complexes.
- Les onduleurs à onde sinusoïdale modifiée (MSW) : ils peuvent utiliser des thyristors, des diodes et d'autres composants passifs qui produisent une onde carrée arrondie, et parviennent effectivement à produire une onde très proche d'une onde sinusoïdale pure. Souvent les onduleurs à onde sinusoïdale modifiée peuvent être utilisés pour des équipements électromécaniques de puissance élevée.
Convertisseurs
Les convertisseurs n'ont eux aussi qu'un seul rôle : convertir une alimentation CA en alimentation CC. Mais le mot « convertisseur » est très générique, et vous pouvez souvent le voir employé de manière incorrecte. Si quelqu'un parle par exemple de « convertisseur CC en CA », cela a du sens, même si la terminologie correcte serait « onduleur CC en CA ». Le même raisonnement peut être suivi lorsqu'on parle de « convertisseur CC en CC ». Les convertisseurs CA en CC sont également régulièrement désignés par le terme d'alimentation électrique.
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Il y a deux types communs de convertisseurs :
Les redresseurs à simple alternance : ils ne sont généralement utilisés que dans des applications à faible consommation d'énergie, car leur signal n'est pas très uniforme par nature. Puisque la moitié du signal CA est perdue, l'amplitude de sortie représente environ 45 % de l'amplitude d'entrée, ce qui veut dire que l'énergie est largement gaspillée au cours du demi-cycle négatif d'entrée. Même en plaçant un grand condensateur sur le circuit de charge, il y a toujours une ondulation excessive pendant le cycle bas de l'entrée CA.
Les redresseurs à deux alternances : les ingénieurs concepteurs utilisent les redresseurs à deux alternances pour lutter contre cette perte de signal et pour obtenir un signal beaucoup plus propre. Ils capturent à la fois les cycles positif et négatif de la source CA et sont utilisés pour les applications qui ont besoin d'une source de tension CC stable et homogène.
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Vous pourrez habituellement voir un circuit de redresseur à deux alternances sous deux formes : la première utilise un transformateur à bobinage multiple, qui crée un signal purement positif et qui peut être ensuite homogénéisé avec un condensateur sur le circuit de charge. La seconde est appelée redresseur en pont à deux alternances : celui-ci fait en réalité la même chose que le redresseur à deux alternances avec transformateur, mais il s'agit d'une plus petite configuration, car elle ne fait pas intervenir de transformateur. Ces deux choix possibles adoptent la même stratégie qu'un redresseur à simple alternance, à la différence que la fréquence de l'entrée CA est doublée et que celle-ci n'atteint presque jamais la valeur zéro.
Vous pouvez donc voir comment les redresseurs et les transformateurs ne sont en fait que des parties du débat plus grand qui oppose convertisseurs et onduleurs. Nous espérons que cette vidéo vous aidera à choisir la bonne pièce pour votre conception.