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Régulateurs de tension sont des composants électroniques essentiels qui maintiennent une tension de sortie constante malgré les changements de tension d'entrée ou de conditions de charge. Ils garantissent que les appareils sensibles reçoivent une alimentation stable pour un fonctionnement fiable.
Il existe deux principaux types de régulateurs de tension: régulateurs linéaires et régulateurs à découpage. Voici comment chacun fonctionne, expliqué étape par étape.
Apprendre encore plus: Pourquoi et quand avons-nous besoin d’un régulateur de tension ?
| Étape | Description |
|---|---|
| Tension de sortie de détection | Comparer la tension de sortie à la référence |
| Détecter l'erreur | Trouver la différence entre la sortie et la référence |
| Dispositif de passe de contrôle | Ajuster le transistor pour changer le courant |
| Maintenir la sortie | Maintenir la tension stable malgré les changements |
| Note | Simple, peu bruyant, mais moins efficace |
Le régulateur mesure en permanence la tension de sortie et la compare à une tension de référence fixe à l'intérieur du circuit régulateur.
Un amplificateur différentiel à gain élevé détecte la différence (erreur) entre la tension de sortie et la tension de référence.
Le régulateur ajuste un dispositif de passage actif (comme un transistor) pour augmenter ou diminuer le courant qui le traverse. Cet appareil agit comme une résistance variable.
En contrôlant la résistance du dispositif de passage, le régulateur stabilise la tension de sortie au niveau fixe souhaité, compensant ainsi les changements de tension d'entrée ou les variations de charge.
Linéaire régulateurs sont simples et produisent un très faible bruit mais sont moins efficaces car l'excès de tension est dissipé sous forme de chaleur.
| Étape | Description |
|---|---|
| Tension d'entrée du commutateur | Allumer/éteindre la tension rapidement |
| Tension du filtre | Tension lisse avec inductance et condensateur |
| Sortie du moniteur | Vérifier la tension de sortie en permanence |
| Contrôle PWM | Ajustez le temps marche/arrêt pour maintenir la tension stable |
| Ajuster aux changements | Modifier le cycle de service avec des changements d'entrée/charge |
| Note | Efficace, bon pour un courant élevé, plus de bruit |
Le régulateur active et désactive rapidement la tension d'entrée à l'aide d'un transistor (MOSFET ou BJT). Cette commutation se produit à haute fréquence.
La tension commutée passe à travers un filtre à inductance et à condensateur, la lissant en une tension de sortie CC constante.
La tension de sortie est surveillée en permanence et renvoyée à un circuit de commande.
Le circuit de commande ajuste le rapport cyclique (le rapport entre le temps d'activation et le temps d'arrêt) du transistor de commutation pour maintenir la tension de sortie constante.
Lorsque la tension d'entrée ou la charge change, le retour modifie le cycle de service en conséquence pour maintenir une tension de sortie stable.
Les régulateurs à découpage sont plus efficaces que les types linéaires et conviennent aux charges de courant plus élevées, mais ils génèrent plus de bruit électrique.
Régulateurs de tension maintenir une tension de sortie stable via une boucle de contrôle de rétroaction, soit en ajustant la résistance dans les régulateurs linéaires, soit en contrôlant les cycles de commutation dans les régulateurs à découpage. Les deux types garantissent que les appareils connectés reçoivent la tension dont ils ont besoin pour un fonctionnement correct et sûr.
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