Qu’est-ce qu’un interrupteur de puissance ?
Un interrupteur de puissance est un élément de commutation (dispositif) qui fournit une connexion électrique de l’alimentation ou de la terre à une charge.
Il en existe deux types principaux : En premier, les interrupteurs à circuit intégré, constitués de circuits électroniques utilisant des MOSFET, etc. sur des substrats en silicium. En second, les interrupteurs à contact mécanique.
Le terme d’interrupteur de puissance couvre un large éventail d’utilisations, depuis les interrupteurs de charge mécaniques aux structures simples mais aux types très variés, jusqu’aux interrupteurs de puissance intelligents. Ces derniers sont utilisés dans les circuits intégrés de gestion de l’énergie.
Utilisations des interrupteurs de puissance
Les interrupteurs mécaniques sont principalement utilisés dans les applications de commutation où ils sont actionnés par le toucher humain. Plus précisément, ce sont des composants indispensables pour faire fonctionner des machines courantes et industrielles. Par exemple les machines-outils, les robots industriels, les appareils ménagers, les équipements d’éclairage, les automobiles et les ordinateurs personnels.
Il existe une grande variété de structures d’interrupteurs, notamment ceux à bouton-poussoir, à bascule, à glissière, à bascule, à lames, rotatifs et tactiles. Parmi ceux-ci, les interrupteurs à bascule et rotatifs sont utilisés non seulement pour allumer et éteindre l’électricité, mais aussi pour changer de circuit et de niveau de puissance. Les interrupteurs tactiles sont principalement utilisés dans les utilisations de clavier de PC.
Principe des interrupteurs de puissance
Le principe de base d’un interrupteur de puissance est de commuter physiquement les points de contact de la connexion du circuit électrique par une opération humaine. C’est-à-dire en activant ou désactivant des transistors tels que les MOSFET dans le cas des circuits intégrés, ou en commutant les contacts de la connexion du circuit électrique dans le cas des interrupteurs mécaniques. Le circuit électrique est activé ou désactivé par le mouvement des contacts des électrodes, qui entrent en contact avec les contacts fixes ou s’en éloignent.
Le terme technique pour les interrupteurs est le lancer (throw) et le pôle (pole). Le premier terme désigne le nombre de voies de commande que l’interrupteur peut contrôler, tandis que le second désigne le nombre de circuits que l’interrupteur peut contrôler simultanément. Par exemple, un interrupteur à deux pôles et à deux lancers est appelé “interrupteur à deux pôles et à deux lancers”, ou DPDT (Double Poles Double Throws). Le format d’interrupteur le plus simple est le SPST.
Dans le cas des interrupteurs à bouton-poussoir, il est important de faire la distinction entre les interrupteurs normalement OUVERTS et ceux normalement FERMÉS. La différence réside dans le fait que l’interrupteur est FERMÉ ou OUVERT lorsqu’il est enfoncé.
Dans le cas des interrupteurs de puissance, il convient de prêter une attention particulière à leurs caractéristiques nominales maximales. Comme il existe une résistance de contact, bien qu’infime dans les interrupteurs, un courant supérieur à la valeur nominale lorsqu’ils sont activés peut faire fondre les contacts métalliques en raison de la chaleur générée. En ce qui concerne la tension, l’interrupteur risque d’être endommagé par la formation d’un arc électrique si une surtension supérieure à la tension de résistance est appliquée, en particulier lorsqu’il est éteint. Les conditions à prendre en compte dépendent également des phénomènes transitoires dans les conditions de charge du circuit de l’interrupteur et de la taille de l’interrupteur utilisé.
Le courant et la tension vers l’interrupteur de puissance sont spécifiés à des fins différentes. Ainsi, le courant de polarisation ou alternatif et les conditions de charge doivent également être pris en compte lors de l’examen des valeurs nominales maximales.