Qu’est-ce qu’un système d’alimentation électrique ?
Un système d’alimentation électrique est un dispositif qui convertit une source d’alimentation en courant alternatif, telle qu’une prise électrique, en une source d’alimentation en courant continu stable.
Les sources d’alimentation en courant alternatif telles que les prises électriques, qu’elles soient à usage industriel ou domestique, sont à haute tension et ne peuvent pas être utilisées telles quelles pour les équipements électroniques. Elles doivent donc être converties en une tension continue adaptée à l’équipement.
Les systèmes d’alimentation électrique généraux peuvent être classés en deux grandes catégories : les systèmes à commutation et les systèmes à transformateur, mais les systèmes à commutation sont actuellement les plus courants en raison de leur taille compacte, de leur poids léger et de leur rendement élevé.
Utilisations des systèmes d’alimentation électrique
Les systèmes d’alimentation électrique, comme leur nom l’indique, sont des dispositifs utilisés pour fournir de l’énergie. Elles servent à convertir le courant alternatif en courant continu adapté à l’équipement électronique, et sont donc intégrées dans presque tous les équipements électroniques que l’on trouve dans chaque foyer.
Ils sont utilisés dans chaque appareil électronique, à tel point que lorsque vous connectez un câble à une prise murale, vous pouvez supposer qu’il y a un système d’alimentation électrique à l’autre extrémité du câble.
Comme il s’agit de dispositifs capables de réguler la tension, les systèmes d’alimentation électrique peuvent être utilisés pour fournir une tension d’alimentation sans qu’il soit nécessaire d’utiliser un transformateur.
Principe de l’alimentation électrique
Dans un système d’alimentation électrique basé sur un transformateur, la tension d’alimentation alternative est transformée à la tension appropriée par un transformateur et redressée en courant continu par un redresseur. Elle est ensuite lissée par un condensateur pour fournir une tension continue stabilisée.
Les systèmes d’alimentation à découpage convertissent la tension d’alimentation en courant alternatif en courant continu, qui est ensuite transformé en courant haute fréquence pulsé par un circuit de commutation à grande vitesse. Cette puissance haute fréquence est redressée et lissée à l’aide d’un transformateur afin d’obtenir une tension de sortie continue appropriée.
Le système de transformateur peut réduire le bruit à un faible niveau, mais il est grand et lourd et son efficacité énergétique est médiocre. Les systèmes à commutation, en revanche, peuvent être très efficaces et légers, mais sont plus bruyants.
Comme un système d’alimentation électrique ne peut pas fonctionner avec un rendement de 100 %, les pertes sont converties en chaleur et de la chaleur est générée. La quantité de chaleur produite est généralement déterminée par la formule suivante
Production de chaleur (W) = puissance d’entrée – puissance de sortie = (puissance de sortie/rendement) – puissance de sortie
Si la quantité de chaleur générée devient trop importante, elle peut entraîner une réduction de la puissance de sortie ou un défaut.
Autres informations sur les systèmes d’alimentation électrique
1. Fabriquer son propre système d’alimentation électrique
Les systèmes d’alimentation électrique peuvent être fabriqués par soi-même en raison de leur structure simple. Les quatre matériaux nécessaires sont une résistance, un condensateur de lissage et une diode.
Tout d’abord, la tension entrante est abaissée par une résistance. Elle est ensuite convertie en courant continu à l’aide de diodes. À ce stade, deux diodes sont nécessaires si l’on souhaite un redressement complet.
Enfin, un condensateur de lissage est connecté en parallèle avec la charge pour compléter le processus. Les résistances peuvent également être remplacées par un transformateur. La capacité du système d’alimentation électrique est déterminée par la capacité de ces différentes parties. Si plusieurs charges sont connectées, une plus grande capacité est nécessaire.
2. Systèmes d’alimentation électrique de petite taille
Les systèmes d’alimentation électrique industriels sont généralement logés dans des panneaux de commande et sont suffisamment petits pour être collés à l’intérieur du panneau. Le montage sur rail DIN est actuellement la norme.
À la maison, les systèmes d’alimentation électrique sont des adaptateurs secteur utilisés pour charger les PC et les smartphones. Elles sont devenues de plus en plus compactes et ont aujourd’hui la taille de la paume de la main. Dans les équipements audio, les systèmes d’alimentation électrique sont utilisés pour les amplificateurs. Elles sont également de la taille d’une paume de main et peuvent alimenter jusqu’à huit appareils.
3. Bruit causé par les systèmes d’alimentation électrique
En termes d’équipement audio, une alimentation électrique est un dispositif qui fournit de l’énergie aux effecteurs et à d’autres dispositifs. Les effecteurs sont des dispositifs qui ajoutent des effets tels que des réverbérations et des filtres passe-bas à la musique. Ils peuvent être classés en deux catégories : les appareils analogiques et les appareils numériques.
Un seul système d’alimentation électrique peut alimenter un nombre quelconque d’effecteurs, pour autant qu’ils soient inférieurs à sa capacité. Toutefois, si des effecteurs analogiques et numériques sont connectés au même système d’alimentation électrique, du bruit sera généré.
La cause réside dans le mode de fonctionnement des effecteurs numériques. Les effecteurs numériques utilisent des circuits électroniques qui convertissent les signaux audio et électriques en ondes carrées à l’aide d’un hacheur ou d’un dispositif similaire. Les ondes carrées provoquent des distorsions dans la forme d’onde analogique, ce qui se traduit par du bruit dans l’audio.
Pour lutter contre le bruit, séparez l’alimentation des effecteurs analogiques et numériques. L’isolation électrique élimine le bruit causé par les ondes carrées.