Les alimentations électriques pour les équipements radio et électriques utilisent presque toujours des redresseurs conçus pour convertir le courant alternatif en courant continu. Cela est dû au fait que presque tous les circuits électroniques et de nombreux autres appareils doivent être alimentés par des sources CC. Un redresseur peut être n’importe quel élément ayant une caractéristique courant-tension non linéaire, en d’autres termes, faisant passer le courant différemment dans des directions opposées. Dans les appareils modernes, les diodes semi-conductrices planaires sont généralement utilisées comme éléments.

Diodes semi-conductrices planaires

Outre les bons conducteurs et isolants, de nombreuses substances occupent une position intermédiaire en termes de conductivité entre ces deux classes. Ces substances sont appelées semi-conducteurs. La résistance d’un semi-conducteur pur diminue avec l’augmentation de la température, contrairement aux métaux dont la résistance augmente dans ces conditions.

En ajoutant une petite quantité d’impureté à un semi-conducteur pur, sa conductivité peut être considérablement modifiée. Il existe deux classes de ces impuretés :

Figure 1. Diode planaire : a. dispositif à diodes; b. désignation d'une diode dans les schémas électriques ; V. apparition de diodes planaires de différentes puissances.

1. Donateur - conversion d'un matériau pur en un semi-conducteur de type n contenant un excès d'électrons libres. Ce type de conductivité est appelé électronique.
2. Accepteur - conversion du même matériau en un semi-conducteur de type P, qui présente un manque d'électrons libres créé artificiellement. La conductivité d’un tel semi-conducteur est appelée conductivité des trous. Un « trou », l’endroit où un électron est parti, se comporte de la même manière qu’une charge positive.

La couche à l'interface des semi-conducteurs de type p et n (jonction p-n) a une conductivité unidirectionnelle : elle conduit bien le courant dans une direction (vers l'avant) et très mal dans la direction opposée (arrière). La structure d'une diode planaire est représentée sur la figure 1a. La base est une plaque semi-conductrice (germanium) avec une petite quantité d'impureté donneuse (type N), sur laquelle est placé un morceau d'indium, qui est une impureté acceptrice.

Une fois chauffé, l'indium se diffuse dans les régions adjacentes du semi-conducteur, les convertissant en un semi-conducteur de type p. Une jonction p-n se produit à la limite de régions présentant deux types de conductivité. La borne connectée au semi-conducteur de type P est appelée l'anode de la diode résultante et la borne opposée est appelée sa cathode. Une image d'une diode semi-conductrice sur des schémas de circuit est présentée sur la Fig. 1b, l'apparence de diodes planaires de différentes puissances est représentée sur la Fig. 1er siècle

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Le redresseur le plus simple

Figure 2. Caractéristiques actuelles dans divers circuits.

Le courant circulant dans un réseau d'éclairage conventionnel est variable. Sa magnitude et sa direction changent 50 fois en une seconde. Un graphique de sa tension en fonction du temps est présenté sur la Fig. 2a. Les demi-cycles positifs sont représentés en rouge, les demi-cycles négatifs sont représentés en bleu.

Étant donné que la valeur du courant varie de zéro à la valeur maximale (amplitude), le concept de valeur efficace du courant et de la tension est introduit. Par exemple, dans un réseau d'éclairage, la valeur de tension efficace est de 220 V - dans un appareil de chauffage connecté à ce réseau, la même quantité de chaleur est générée sur des périodes de temps égales que dans le même appareil dans un circuit DC avec une tension de 220 V.

Mais en fait, la tension du réseau évolue en 0,02 s comme suit :

• le premier quart de ce temps (période) - passe de 0 à 311 V ;
• deuxième quart de la période - diminue de 311 V à 0 ;
• troisième quart de la période - diminue de 0 à 311 V ;
• le dernier quart de la période - passe de 311 V à 0.

Dans ce cas, 311 V est l'amplitude de tension U o. Les tensions d'amplitude et effectives (U) sont liées entre elles par la formule :

Figure 3. Pont de diodes.

Lorsqu'une diode (VD) et une charge connectées en série sont connectées à un circuit à courant alternatif (Fig. 2b), le courant le traverse uniquement pendant des demi-cycles positifs (Fig. 2c). Cela est dû à la conductivité unidirectionnelle de la diode. Un tel redresseur est appelé redresseur demi-onde - il y a du courant dans le circuit pendant la moitié de la période et pendant la seconde, il n'y a pas de courant.

Le courant circulant dans la charge dans un tel redresseur n'est pas constant, mais pulsé. Vous pouvez le rendre presque constant en connectant un condensateur de filtrage C f d'une capacité suffisamment grande en parallèle avec la charge. Pendant le premier quart de la période, le condensateur est chargé à la valeur d'amplitude et, dans les intervalles entre les pulsations, il est déchargé vers la charge. La tension devient presque constante. Plus la capacité du condensateur est grande, plus l’effet de lissage est fort.

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Circuit en pont de diodes

Le circuit de redressement à onde complète est plus avancé, lorsque des demi-cycles positifs et négatifs sont utilisés. Il existe plusieurs variétés de tels systèmes, mais le plus couramment utilisé est le revêtement de sol. Le circuit en pont de diodes est illustré sur la figure. 3c. Sur celui-ci, la ligne rouge montre comment le courant traverse la charge pendant les demi-cycles positifs, et la ligne bleue - les demi-cycles négatifs.

Figure 4. Circuit redresseur 12 volts utilisant un pont de diodes.

Dans la première et la seconde moitié de la période, le courant traversant la charge circule dans la même direction (Fig. 3b). La quantité d'ondulation en une seconde n'est pas de 50, comme dans le cas du redressement demi-onde, mais de 100. En conséquence, avec la même capacité du condensateur de filtrage, l'effet de lissage sera plus prononcé.

Comme vous pouvez le constater, pour construire un pont de diodes, vous avez besoin de 4 diodes - VD1-VD4. Auparavant, les ponts de diodes sur les schémas de circuit étaient représentés exactement comme sur la Fig. 3c. L'image présentée sur la figure 1 est désormais généralement acceptée. 3g. Bien qu'il n'y ait qu'une seule photo d'une diode, il ne faut pas oublier que le pont est constitué de quatre diodes.

Le circuit en pont est le plus souvent assemblé à partir de diodes individuelles, mais parfois des assemblages de diodes monolithiques sont également utilisés. Ils sont plus faciles à monter sur la carte, mais si un bras du pont tombe en panne, l'ensemble est remplacé. Les diodes à partir desquelles le pont est monté sont sélectionnées en fonction de la quantité de courant qui les traverse et de la quantité de tension inverse autorisée. Ces données peuvent être obtenues à partir d'instructions de diodes ou d'ouvrages de référence.

Le circuit complet d'un redresseur de 12 volts utilisant un pont de diodes est illustré à la Fig. 4. T1 est un transformateur abaisseur dont l'enroulement secondaire fournit une tension de 10-12 V. Le fusible FU1 est un détail utile du point de vue de la sécurité et ne doit pas être négligé. La marque des diodes VD1-VD4, comme déjà mentionné, est déterminée par la quantité de courant qui sera consommée par le redresseur. Le condensateur C1 est électrolytique, d'une capacité de 1 000,0 μF ou plus pour une tension d'au moins 16 V.

La tension de sortie est fixe, sa valeur dépend de la charge. Plus le courant est élevé, plus la tension est faible. Pour obtenir une tension de sortie régulée et stable, un circuit plus complexe est nécessaire. Obtenez la tension régulée à partir du circuit illustré à la Fig. 4 peut être réalisé de deux manières :

1. En fournissant une tension réglable à l'enroulement primaire du transformateur T1, par exemple depuis LATR.
2. En effectuant plusieurs prises à partir de l'enroulement secondaire du transformateur et en installant un interrupteur en conséquence.

Nous espérons que les descriptions et les schémas donnés ci-dessus fourniront une aide pratique pour assembler un redresseur simple pour des besoins pratiques.

Le même nombre de particules chargées traversent à des intervalles de temps égaux. Mais en courant alternatif, le nombre de ces particules sur des intervalles de temps égaux est toujours différent.

Mais maintenant, nous pouvons procéder directement à la conversion du courant alternatif en courant continu, un dispositif appelé « pont de diodes » nous y aidera. Un pont de diodes ou un circuit en pont est l'un des dispositifs les plus courants pour redresser le courant alternatif.
Il a été initialement développé à l'aide de tubes radio, mais a été considéré comme une solution complexe et coûteuse ; un circuit plus primitif avec un double enroulement secondaire dans le transformateur alimentant le redresseur a été utilisé. Maintenant que les semi-conducteurs sont très bon marché, on utilise dans la plupart des cas un circuit en pont. Mais l'utilisation de ce circuit ne garantit pas un redressement à 100 % du courant, le circuit peut donc être complété par un filtre sur le condensateur, ainsi que, éventuellement, une self et un stabilisateur de tension. Or, à la sortie de notre circuit, nous obtenons ainsi un courant constant

note

Travailler avec de l’électricité est toujours dangereux ! Il est fortement déconseillé d'utiliser des conducteurs non isolés, des contacts oxydés et des alimentations en mauvais état !

Un générateur à aimant permanent peut être utilisé pour produire du courant alternatif. Un tel dispositif ne génère pas une tension industrielle de 220 V, mais une faible tension alternative en trois phases, qui peut ensuite être redressée et délivrée sous forme de courant continu, adaptée à la charge de batteries de 12 V.

Instructions

Fabriquez le stator à partir de six bobines de fil de cuivre remplies de résine époxy. Fixez le boîtier du stator avec des goupilles afin qu'il ne tourne pas. Connectez les fils des bobines à un redresseur, qui produira ensuite le courant nécessaire à la charge des batteries. Pour éviter la surchauffe, fixez le redresseur à un radiateur en aluminium.

Fixez les rotors magnétiques à une structure composite tournant sur un axe. Installez le rotor arrière derrière le stator. Le rotor avant sera situé à l'extérieur, il est fixé au rotor arrière au moyen de longs rayons passés dans le trou central du stator. Si vous prévoyez d'utiliser un générateur à aimant permanent avec une éolienne, montez les pales de l'éolienne sur les mêmes rayons. Les pales feront tourner les rotors et déplaceront ainsi les aimants le long des bobines. Le champ magnétique alternatif des rotors crée un courant dans les bobines.

Le générateur à aimant permanent étant conçu pour être utilisé avec une petite éolienne, prévoir les composants suivants : un mât réalisé sous la forme d'un tuyau en acier fixé par des câbles ; une tête rotative montée au sommet du mât ; tige pour faire tourner le moulin à vent ; lames.

Bobines éoliennes à utiliser dans un générateur pour en développer des plus grandes avec un fil plus épais, et la bobine doit contenir un petit nombre de tours. Notez cependant que s’il est trop petit, le générateur à aimant permanent ne fonctionnera pas. Pour utiliser le générateur à haute et basse vitesse, vous devez changer la méthode de connexion des bobines (de « étoile » à « triangle » et vice versa). L'« étoile » fonctionnera bien par vent faible, le « triangle » - par vent fort.

Lors de la fixation des aimants, veillez à ce qu'ils ne doivent pas se séparer du siège. Un aimant desserré déchirera le boîtier du stator et endommagera de manière irréversible le générateur.

Lors de l'installation du rotor et du stator, laissez un espace de 1 mm entre eux. Dans des conditions d'exploitation sévères, cet écart devrait être augmenté.

Un autre point technologique est que les pales ne sont pas fixées au rotor externe, mais uniquement aux rayons. Ce faisant, tenez le générateur de manière à ce que son axe de rotation soit vertical et non horizontal.

Vidéo sur le sujet

Sources:

• Générateur à aimant permanent DIY

La plupart des appareils électroniques nécessitent du courant continu pour être alimentés. Dans le même temps, les groupes électrogènes et les réseaux électriques sont des fournisseurs de courant alternatif. Pour la conversion, vous avez besoin d'un bloc d'alimentation que vous devez assembler vous-même.

Tu auras besoin de

• - transformateur ;
• - des diodes à lampe ou à semi-conducteur ;
• - Manette de Gaz;
• - condensateurs électrolytiques ;
• - instruments de mesure;
• - des accessoires pour le soudage et l'installation.

Instructions

L'alimentation secteur se compose de trois parties principales : un redresseur et un filtre anti-aliasing. Si vous avez besoin d'une tension approximativement égale à la tension du secteur, vous pouvez alors vous passer de transformateur en redressant simplement la tension. Mais une telle alimentation est dangereuse, car sa sortie sera à pleine tension secteur. Dans ce cas, il n’y a pas d’isolation galvanique du réseau électrique. De plus, le transformateur permet d'obtenir la tension nécessaire, qui peut être supérieure ou inférieure à la tension du réseau, ainsi que plusieurs tensions, parfois également nécessaires.

Sélectionnez un transformateur qui donne la tension de sortie dont vous avez besoin. Dans ce cas, l'enroulement primaire est conçu pour la tension de votre source de courant (générateur ou secteur).

Connectez une diode semi-conductrice à l'enroulement de sortie comme indiqué dans . Vous obtiendrez un simple redresseur demi-onde. A sa sortie il y a un courant dont la fréquence est 2 fois inférieure à la fréquence du secteur, puisque votre deuxième alternance disparaît. Mais pour alimenter certains circuits électroniques, cette option est tout à fait acceptable.

Les redresseurs double alternance sont beaucoup plus avancés, dans lesquels la fréquence des ondulations du courant est égale à la fréquence du réseau d'alimentation. Dans ce cas, les deux demi-cycles de la tension d'alimentation sont redressés. Si votre transformateur a un enroulement de sortie avec un point médian, vous pouvez assembler l'appareil selon le schéma 2.

À la sortie de n'importe quel redresseur, vous recevrez une tension non constante, mais pulsée. Il faut le lisser. Pour cela, des filtres LC ou RC sont utilisés. Ils sont constitués de condensateurs électrolytiques de grande capacité, entre lesquels une self est connectée. Parfois, l'inductance peut être remplacée par une résistance puissante. Assurez-vous d'équiper votre alimentation d'un tel filtre.

Vidéo sur le sujet

Conseil utile

Les alimentations peuvent utiliser à la fois des diodes à tube et à transistor.

Pour alimenter les appareils sensibles aux fluctuations de tension, une unité supplémentaire appelée stabilisateur est utilisée.

Astuce 4 : Quelle est la différence entre le courant continu et alternatif ?

Le monde moderne est difficile à imaginer sans électricité. L'éclairage des pièces, le fonctionnement des appareils électroménagers, des ordinateurs, des téléviseurs - tout cela est depuis longtemps devenu un attribut familier de la vie humaine. Mais certains appareils électriques sont alimentés en courant alternatif, tandis que d’autres sont alimentés en courant continu.

Le courant électrique est un flux dirigé d’électrons d’un pôle d’une source de courant à un autre. Si cette direction est constante et n’évolue pas dans le temps, on parle de courant continu. Une borne de la source de courant est considérée comme positive, la seconde - négative. Il est généralement admis que le courant circule du plus vers le moins.

Un exemple classique de source de courant continu est une source d’alimentation ordinaire de type doigt. Ces batteries sont largement utilisées comme source d'alimentation dans les équipements électroniques de petite taille, par exemple dans les télécommandes, les appareils photo, les radios, etc. et ainsi de suite.

Le courant alternatif, quant à lui, se caractérise par le fait qu’il change périodiquement de direction. Par exemple, en Russie, une norme a été adoptée selon laquelle la tension du réseau électrique est de 220 V et la fréquence actuelle est de 50 Hz. C'est le deuxième paramètre qui caractérise la fréquence à laquelle la direction du courant électrique change. Si la fréquence du courant est de 50 Hz, alors il change de direction 50 fois par seconde.

Cela signifie-t-il que dans un circuit électrique ordinaire comportant deux contacts, le plus et le moins changent périodiquement ? C'est-à-dire qu'il y a d'abord un plus sur un contact, un moins sur l'autre, puis vice versa, etc. et ainsi de suite.? En réalité, les choses sont un peu différentes. Les prises électriques ont deux bornes : phase et terre. Ils sont généralement appelés « phase » et « ». La broche de terre est sûre et n'a aucune tension. A la sortie de phase avec une fréquence de 50 Hz par seconde, changement plus et moins. Si vous touchez « », rien ne se passera. Il vaut mieux ne pas toucher le fil de phase, car il est toujours sous tension de 220 V.

Certains appareils sont alimentés en courant continu, d’autres en courant alternatif. Pourquoi une telle division était-elle nécessaire ? En effet, la plupart des appareils électroniques utilisent une tension continue, même s’ils sont connectés à un réseau de courant alternatif. Dans ce cas, le courant alternatif est converti en courant continu dans un redresseur, dans le cas le plus simple constitué d'une diode qui coupe une alternance et d'un condensateur pour lisser les ondulations.

Le courant alternatif est utilisé uniquement parce qu'il est très pratique de transmettre sur de longues distances ; les pertes dans ce cas sont minimisées. De plus, il est facile de transformer, c'est-à-dire de changer la tension. Le courant continu ne peut pas être transformé. Plus la tension est élevée, plus les pertes lors du transport du courant alternatif sont faibles, ainsi sur les lignes principales la tension atteint plusieurs dizaines voire centaines de milliers de volts. Pour alimenter les zones peuplées, la haute tension est réduite dans les sous-stations, de sorte qu'une tension assez basse de 220 V est fournie aux maisons.

Différents pays ont des normes de tension d'alimentation différentes. Ainsi, si dans les pays européens c'est 220 V, alors aux USA c'est 110 V. Il est également intéressant de noter que le célèbre inventeur Thomas Edison n'a pas pu apprécier tous les avantages du courant alternatif et a défendu la nécessité d'utiliser le courant continu dans réseaux électriques. Ce n’est que plus tard qu’il fut obligé d’admettre qu’il s’était trompé.

Dans de nombreux appareils électroniques fonctionnant sous un courant alternatif de 220 volts, des ponts de diodes sont installés. Le circuit en pont de diodes de 12 volts vous permet de remplir efficacement la fonction de redressement du courant alternatif. Cela est dû au fait que la plupart des appareils utilisent du courant continu pour fonctionner.

Comment fonctionne un pont de diodes ?

Un courant alternatif ayant une certaine fréquence variable est fourni aux contacts d'entrée du pont. Aux sorties avec des valeurs positives et négatives, un courant unipolaire est généré, qui a une ondulation accrue, dépassant largement la fréquence du courant fourni à l'entrée.

Les pulsations qui apparaissent doivent être supprimées, sinon le circuit électronique ne pourra pas fonctionner normalement. Par conséquent, le circuit contient des filtres spéciaux, qui sont des filtres électrolytiques de grande capacité.

L'ensemble pont lui-même se compose de quatre diodes avec les mêmes paramètres. Ils sont connectés dans un circuit commun et sont logés dans un boîtier commun.

Le pont de diodes comporte quatre bornes. Deux d'entre eux sont connectés à une tension alternative et les deux autres sont les bornes positive et négative de la tension redressée pulsée.

Un pont redresseur sous forme d'ensemble de diodes présente des avantages technologiques importants. Ainsi, une pièce monolithique est installée à la fois sur la carte de circuit imprimé. Pendant le fonctionnement, toutes les diodes sont soumises aux mêmes conditions thermiques. Le coût de l’ensemble est inférieur à celui de quatre diodes séparément. Cependant, cette pièce présente un sérieux inconvénient. Si au moins une diode tombe en panne, l'ensemble doit être remplacé. Si vous le souhaitez, tout schéma général peut être remplacé par quatre parties distinctes.

Application des ponts de diodes

Tous les appareils et appareils électroniques alimentés par un courant électrique alternatif disposent d'un circuit en pont de diodes de 12 volts. Il est utilisé non seulement dans les transformateurs, mais également dans les redresseurs d'impulsions. L'unité de commutation la plus courante est l'alimentation de l'ordinateur.

De plus, les ponts de diodes sont utilisés dans les lampes fluorescentes compactes ou les lampes à économie d'énergie. Ils donnent un très bon effet lorsqu'ils sont utilisés dans des ballasts électroniques. Ils sont largement utilisés dans tous les modèles d'appareils modernes.

Comment faire un pont de diodes

Précisons d'abord ce que nous entendons par « tension constante ». Comme nous le dit Wikipédia, une tension constante (également appelée courant continu) est un courant dont les paramètres, les propriétés et la direction ne changent pas avec le temps. Le courant continu circule dans un seul sens et sa fréquence est nulle.

Nous avons examiné l'oscillogramme DC dans l'article Oscilloscope. Bases de fonctionnement :

Comme vous vous en souvenez, horizontalement sur la carte, nous avons temps(axe X) et verticalement tension(Axe Y).

Afin de convertir une tension alternative monophasée d'une valeur en une tension alternative monophasée d'une valeur plus petite (éventuellement plus grande), nous utilisons un simple transformateur monophasé. Et pour transformer en tension pulsée constante, nous avons connecté le pont de diodes après le transformateur. La sortie recevait une tension pulsée constante. Mais avec une telle tension, comme on dit, on ne peut pas changer le temps.

Mais comment pouvons-nous sortir de la tension constante pulsée

obtenir la tension constante la plus réelle ?

Pour ce faire, nous n'avons besoin que d'un seul composant radio : condensateur. Et voici comment il doit être connecté au pont de diodes :

Ce circuit utilise une propriété importante d’un condensateur : la charge et la décharge. Un condensateur de petite capacité se charge et se décharge rapidement. Par conséquent, afin d’obtenir une ligne presque droite sur l’oscillogramme, il faut insérer un condensateur de capacité décente.

Dépendance de l'ondulation sur la capacité du condensateur

Jetons un coup d'œil pratique aux raisons pour lesquelles nous devons installer un gros condensateur. Sur la photo ci-dessous nous avons trois condensateurs de capacités différentes :

Regardons le premier. Nous mesurons sa valeur à l'aide de notre compteur LC. Sa capacité est de 25,5 nanoFarads ou 0,025 microFarads.

On le connecte au pont de diodes selon le schéma ci-dessus

Et on s'accroche à l'oscilloscope :

Regardons l'oscillogramme :

Comme vous pouvez le constater, les pulsations demeurent.

Eh bien, prenons un condensateur de plus grande capacité.

Nous obtenons 0,226 microfarads.

Nous le connectons au pont de diodes de la même manière que le premier condensateur et en prenons des lectures.

Et voici l'oscillogramme réel

Pas... presque, mais toujours pas pareil. Les pulsations sont toujours visibles.

Prenons notre troisième condensateur. Sa capacité est de 330 microfarads. Même mon compteur LC ne peut pas le mesurer, puisque ma limite est de 200 microfarads.

Nous l'accrochons au pont de diodes et en tirons un oscillogramme.

Et la voilà en fait

Voici. C'est une tout autre affaire !

Tirons donc quelques conclusions :

– plus la capacité du condensateur à la sortie du circuit est grande, mieux c'est. Mais n’abusez pas de la capacité ! Puisque dans ce cas notre appareil sera très volumineux, car les condensateurs de grandes capacités sont généralement très gros. Et le courant de charge initial sera énorme, ce qui peut entraîner une surcharge du circuit d'alimentation.

– plus la charge de résistance à la sortie d'une telle alimentation est faible, plus l'amplitude d'ondulation apparaîtra grande. Ils combattent cela à l'aide et utilisent également des stabilisateurs de tension intégrés, qui produisent la tension constante la plus pure.

Comment choisir des éléments radio pour un redresseur

Revenons à notre question du début de l'article. Comment pouvez-vous toujours obtenir un courant continu de 12 Volts en sortie pour vos besoins ? Vous devez d'abord sélectionner un transformateur pour qu'en sortie il produise... 12 Volts ? Mais ils n’ont pas bien deviné ! De l'enroulement secondaire du transformateur, nous recevrons.

Où

U D – tension effective, V

U max – tension maximale, V

Par conséquent, pour obtenir 12 Volts de tension continue, la sortie du transformateur doit être de 12/1,41 = 8,5 Volts de tension alternative. Voilà, c'est l'ordre. Afin d’obtenir une telle tension sur le transformateur, il faut réduire ou ajouter des enroulements du transformateur. Formule. Ensuite, nous sélectionnons les diodes. Nous sélectionnons les diodes en fonction du courant maximum dans le circuit. Nous recherchons des diodes adaptées à l'aide de fiches techniques (descriptions techniques des éléments radio). Nous insérons un condensateur avec une capacité décente. Nous le sélectionnons en fonction du fait que la tension constante qui y est appliquée ne dépasse pas celle inscrite sur son marquage. La source de tension constante la plus simple est prête à l’emploi !

Au fait, j'ai une source de tension constante de 17 Volts, puisque le transformateur a 12 Volts en sortie (multipliez 12 par 1,41).

Et enfin, pour faciliter la mémorisation :

La tension 12 Volts est utilisée pour alimenter un grand nombre d'appareils électriques : récepteurs et radios, amplificateurs, ordinateurs portables, tournevis, bandes LED, etc. Ils fonctionnent souvent avec des piles ou des alimentations, mais lorsque l'un ou l'autre tombe en panne, l'utilisateur est confronté à la question : « Comment obtenir du 12 Volts AC » ? Nous en reparlerons plus loin, en donnant un aperçu des méthodes les plus rationnelles.

Nous obtenons 12 Volts à partir de 220

La tâche la plus courante consiste à obtenir du 12 volts à partir d’une alimentation domestique de 220 V. Cela peut être fait de plusieurs manières :

1. Réduisez la tension sans transformateur.
2. Utilisez un transformateur secteur 50 Hz.
3. Utilisez une alimentation à découpage, éventuellement associée à un convertisseur d'impulsions ou linéaire.

Réduction de tension sans transformateur

Vous pouvez convertir la tension de 220 Volts en 12 sans transformateur de 3 manières :

1. Réduisez la tension à l’aide d’un condensateur de ballast. La méthode universelle est utilisée pour alimenter des appareils électroniques à faible consommation, tels que les lampes LED, et pour charger de petites batteries, telles que des lampes de poche. L'inconvénient est le faible cosinus Phi du circuit et la faible fiabilité, mais cela ne l'empêche pas d'être largement utilisé dans les appareils électriques bon marché.
2. Réduisez la tension (limitez le courant) à l’aide d’une résistance. La méthode n'est pas très bonne, mais elle a le droit d'exister ; elle convient pour alimenter une charge très faible, comme une LED. Son principal inconvénient est le dégagement d'une grande quantité de puissance active sous forme de chaleur sur la résistance.
3. Utilisez un autotransformateur ou un inducteur avec une logique d'enroulement similaire.

Condensateur de trempe

Avant de commencer à envisager ce système, vous devez d'abord préciser les conditions que vous devez respecter :

• L'alimentation électrique n'est pas universelle, elle est donc conçue et utilisée uniquement pour fonctionner avec un seul appareil connu.
• Tous les éléments externes de l'alimentation, tels que les régulateurs, si vous utilisez des composants supplémentaires pour le circuit, doivent être isolés et des capuchons en plastique doivent être placés sur les boutons métalliques du potentiomètre. Ne touchez pas la carte d'alimentation ou les fils de sortie à moins qu'une charge n'y soit connectée ou à moins qu'une diode Zener ou un régulateur de basse tension CC ne soit installé dans le circuit.

Cependant, il est peu probable qu'un tel stratagème vous tue, mais vous pouvez recevoir un choc électrique.

Le schéma est présenté dans la figure ci-dessous :

R1 - nécessaire pour décharger le condensateur d'extinction, C1 - l'élément principal, le condensateur d'extinction, R2 - limite les courants lorsque le circuit est allumé, VD1 - pont de diodes, VD2 - diode Zener pour la tension requise, pour 12 volts ce qui suit conviennent : D814D, KS207V, 1N4742A. Un convertisseur linéaire peut également être utilisé.

Ou une version améliorée du premier schéma :

La valeur nominale du condensateur d'extinction est calculée à l'aide de la formule :

C(uF) = 3200*I(charge)/√(Uinput²-Uoutput²)

C(uF) = 3200*I(charge)/√Uentrée

Mais vous pouvez également utiliser des calculatrices, elles sont disponibles en ligne ou sous forme de programme PC, par exemple, en option chez Vadim Goncharuk, vous pouvez effectuer une recherche sur Internet.

Les condensateurs devraient être comme ceci - film :

Ou ceux-ci :

Cela n'a aucun sens de considérer les méthodes répertoriées restantes, car abaisser la tension de 220 à 12 Volts à l'aide d'une résistance n'est pas efficace en raison de la production de chaleur importante (les dimensions et la puissance de la résistance seront appropriées), et enrouler l'inducteur avec une prise d'un certain tour pour obtenir 12 volts n'est pas pratique en raison des coûts de main d'œuvre et des dimensions.

Alimentation sur transformateur secteur

Un circuit classique et fiable, idéal pour alimenter les amplificateurs audio, tels que les haut-parleurs et les radios. À condition qu'un condensateur de filtre normal soit installé, ce qui fournira le niveau d'ondulation requis.

De plus, vous pouvez installer un stabilisateur 12 volts, tel que KREN ou L7812 ou tout autre pour la tension souhaitée. Sans cela, la tension de sortie évoluera en fonction des surtensions du réseau et sera égale à :

Uout=Uin*Ktr

Ktr – coefficient de transformation.

Il convient de noter ici que la tension de sortie après le pont de diodes doit être supérieure de 2 à 3 volts à la tension de sortie de l'alimentation - 12 V, mais pas plus de 30 V, elle est limitée par les caractéristiques techniques du stabilisateur et le l'efficacité dépend de la différence de tension entre l'entrée et la sortie.

Le transformateur doit produire 12-15 V AC. Il convient de noter que la tension redressée et lissée sera 1,41 fois la tension d'entrée. Elle sera proche de la valeur d'amplitude de la sinusoïde d'entrée.

Je voudrais également ajouter un circuit d'alimentation réglable sur le LM317. Avec lui, vous pouvez obtenir n'importe quelle tension de 1,1 V à la tension redressée du transformateur.

12 Volts à partir de 24 Volts ou autre tension CC supérieure

Pour réduire la tension continue de 24 Volts à 12 Volts, vous pouvez utiliser un stabilisateur linéaire ou à découpage. Un tel besoin peut survenir si vous devez alimenter une charge 12 V à partir du réseau de bord d'un bus ou d'un camion avec une tension de 24 V. De plus, vous recevrez une tension stabilisée dans le réseau du véhicule, qui change souvent. Même dans les voitures et motos équipées d'un réseau de bord 12 V, elle atteint 14,7 V lorsque le moteur tourne. Par conséquent, ce circuit peut également être utilisé pour alimenter des bandes LED et des LED sur les véhicules.

Le circuit avec stabilisateur linéaire a été évoqué dans le paragraphe précédent.

Vous pouvez y connecter une charge avec un courant allant jusqu'à 1-1,5A. Pour amplifier le courant, vous pouvez utiliser un transistor passant, mais la tension de sortie peut diminuer légèrement - de 0,5 V.

Les stabilisateurs LDO peuvent être utilisés de la même manière : ce sont les mêmes stabilisateurs de tension linéaires, mais avec une faible chute de tension, comme l'AMS-1117-12v.

Ou des analogues d'impulsions tels que AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Les schémas de connexion sont similaires à ceux du L7812 et du KRENK. Ces options conviennent également pour réduire la tension de l'alimentation de l'ordinateur portable.

Il est plus efficace d'utiliser des convertisseurs abaisseurs de tension pulsés, par exemple basés sur le circuit intégré LM2596. La carte est marquée par des plages de contact In (entrée +) et (- Sortie Out), respectivement. En vente, vous pouvez trouver une version avec une tension de sortie fixe et une version réglable, comme sur la photo ci-dessus à droite vous voyez un potentiomètre multitours bleu.

12 Volts à partir de 5 Volts ou autre tension réduite

Vous pouvez obtenir du 12 V à partir de 5 V, par exemple à partir d'un port USB ou d'un chargeur de téléphone portable, et vous pouvez également l'utiliser avec les désormais populaires batteries au lithium d'une tension de 3,7 à 4,2 V.

Si nous parlons d'alimentations, vous pouvez interférer avec le circuit interne et modifier la source de tension de référence, mais pour cela, vous devez avoir des connaissances en électronique. Mais vous pouvez faire plus simple et obtenir du 12V en utilisant un convertisseur boost, par exemple basé sur le CI XL6009. Il existe des options en vente avec une sortie fixe de 12 V ou des options réglables avec un réglage dans la plage de 3,2 à 30 V. Courant de sortie – ​​3A.

Il est vendu sur une carte finie et il y a des marques dessus concernant les broches - entrée et sortie. Une autre option consiste à utiliser le MT3608 LM2977, il passe à 24 V et peut supporter un courant de sortie jusqu'à 2 A. Également sur la photo, vous pouvez clairement voir les signatures des plages de contact.

Comment obtenir du 12V par des moyens improvisés

Le moyen le plus simple d’obtenir une tension de 12 V est de connecter 8 piles AA de 1,5 V en série.

Ou utilisez une pile 12 V prête à l'emploi marquée 23AE ou 27A, du type utilisé dans les télécommandes. A l’intérieur se trouve une sélection de petites « tablettes » que vous voyez sur la photo.

Nous avons examiné un ensemble d'options pour obtenir du 12 V à la maison. Chacun d'eux a ses propres avantages et inconvénients, différents degrés d'efficacité, de fiabilité et d'efficience. Quelle option est la meilleure à utiliser, vous devez choisir vous-même en fonction de vos capacités et de vos besoins.

Il convient également de noter que nous n’avons envisagé aucune des options. Vous pouvez également obtenir du 12 volts à partir d’une alimentation d’ordinateur ATX. Pour le démarrer sans PC, vous devez court-circuiter le fil vert avec l'un des fils noirs. 12 volts sont sur le fil jaune. Généralement, la puissance d’une ligne 12 V est de plusieurs centaines de watts et le courant est de plusieurs dizaines d’ampères.

Vous savez maintenant comment obtenir 12 Volts à partir de 220 ou d'autres valeurs disponibles. Enfin, nous vous recommandons de regarder cette vidéo utile