Qu’est-ce qu’un convertisseur buck ?
Un convertisseur buck est une méthode de conversion de tension utilisée pour abaisser la tension d’entrée dans un circuit électrique. Lorsque la tension d’alimentation est trop élevée pour qu’un circuit électrique puisse fonctionner tel quel, un convertisseur buck peut être utilisé. Il permet d’abaisser la tension d’alimentation afin que le circuit puisse fonctionner en toute sécurité sans subir de dommages.
Les convertisseurs buck utilisent principalement des convertisseurs à découpage. Ce sont des convertisseurs DC/DC avec une méthode de conversion de tension, pour réaliser cette fonction.
Utilisations des convertisseurs buck
Ces régulateurs sont utilisés lorsqu’il est nécessaire d’ajuster la valeur de la tension fournie à un circuit électrique. Par exemple, le courant fourni par une prise murale à la maison est de 100 V CA, qui est raccordé à divers appareils électriques.
Cependant, les éléments semi-conducteurs dans les circuits des équipements électriques fonctionnent principalement en courant continu. Il est donc nécessaire de convertir le courant alternatif (AC100V) fourni par la prise murale en courant continu (DC).
De plus, si un FPGA ou un CPU est installé dans le circuit, une tension de 5 V ou 3,3 V doit être fournie. Cela signifie que la tension doit être abaissée à partir de 100 V. Dans ce cas, on utilise un convertisseur buck.
Principe du convertisseur buck
L’explication repose ici sur le principe des régulateurs à découpage, qui constituent la principale méthode utilisée du convertisseur buck.
Comme leur nom l’indique, les régulateurs à découpage sont une méthode de conversion utilisant des éléments de commutation et convertissant la tension en contrôlant la sortie ON/OFF.
Voici, à titre d’exemple, le principe d’un fonctionnement dans lequel une tension d’entrée de 24 V est abaissée à 5 V et la sortie est expliquée.
Tout d’abord, l’interrupteur est mis en marche lorsque le courant est fourni et attend que la tension de sortie passe de 0 V à 5 V. Ensuite, lorsque la tension de sortie passe à 5 V, l’interrupteur est mis en marche. Suite à cela, lorsque la tension de sortie atteint 5 V, l’interrupteur est désactivé pour éviter qu’une tension supérieure à 5 V ne soit émise.
Au moment où l’interrupteur est désactivé, la valeur de la tension chute de 5 V. Lorsque celle-ci tombe en dessous de la valeur de tension spécifiée, l’interrupteur est réactivé et la tension remonte à 5 V. En répétant cette opération ON/OFF à grande vitesse, la tension d’entrée de 24 V est convertie en 5 V et émise.
Si l’interrupteur est activé et désactivé comme décrit ci-dessus et que la tension convertie est émise telle quelle, la tension monte et descend autour de 5 V. Par conséquent, une tension légèrement déformée est émise. La tension obtenue lors de l’opération ON/OFF passe alors par un circuit redresseur afin d’éliminer cette distorsion. Le principe est qu’une tension continue stable avec peu de distorsion est ainsi délivrée.