Régulateurs de tensions : comprendre leurs différences et leurs utilisations

L’unité d’alimentation d’un appareil électronique doit transformer l’alimentation entrante pour que ses caractéristiques de tension/courant et son type d’alimentation (AC-DC ou DC-AC) conviennent aux modalités de fonctionnement de l’unité électrique en question. Le bloc d’alimentation contient donc un régulateur de tension, qui garantit que l’alimentation en tension est continue et stable dans toutes les conditions de travail. Il régule la tension lors des coupures de courant et des changements de charge et peut contrôler les tensions AC et DC.

En règle générale, un régulateur de tension reçoit une tension d’entrée plus élevée et produit ensuite une tension plus faible et plus stable. Leur fonction secondaire est de protéger le circuit des pics de tension qui peuvent les endommager ou les détruire complètement.

Différents types de régulateurs de tension

On trouve essentiellement deux types de régulateurs de tension : le régulateur de tension linéaire et le régulateur de tension à découpage. Les deux types contrôlent la tension d’un système, bien que les régulateurs à découpage soient globalement plus efficaces que les régulateurs linéaires. En effet, la puissance d’entrée est transmise presque dans son intégralité à la sortie sans se dissiper, et donc sans perte, dans les régulateurs à découpage à haut rendement.

  • Régulateurs de tension linéaire

Un amplificateur opérationnel à rendement élevé régule un dispositif de décharge (tel qu’un BJT ou un MOSFET) utilisé dans un régulateur de tension linéaire. Le régulateur linéaire ajuste la résistance du dispositif de décharge en comparant la tension interne de référence à la tension de sortie échantillonnée, puis en ramenant l’erreur à zéro pour maintenir une tension de sortie constante.

Les régulateurs linéaires étant des convertisseurs abaisseurs de tension, la tension de sortie est toujours inférieure à la tension d’entrée. Cependant, ces régulateurs présentent quelques avantages, car ils sont généralement simples à concevoir, fiables, économiques et ils fournissent un faible bruit et une faible ondulation de tension de sortie. Le MP2018, par exemple, est un régulateur linéaire qui a besoin d’un condensateur d’entrée et de sortie pour fonctionner. C’est pour cette raison que les ingénieurs trouvent que ce sont des gadgets simples et fiables qui présentent l’avantage d’être la plupart du temps abordables.

  • Régulateur de tension à découpage

La conception d’un circuit électrique avec régulateur à découpage est généralement plus complexe que la création d’un régulateur linéaire. Dans de tels cas, le choix et la qualité des composants externes, le réglage des boucles de contrôle pour la stabilité et la le soin apporté à la disposition des différents éléments sont indispensables. Les régulateurs à découpage sont plus flexibles que les régulateurs linéaires, car ils peuvent agir comme des convertisseurs abaisseurs, des convertisseurs élévateurs ou une combinaison des deux.

Les régulateurs à découpage offrent plusieurs avantages, notamment un rendement élevé, des performances thermiques améliorées, la capacité de supporter des courants plus élevés et des applications VIN/VOUT plus complètes. Selon les besoins de l’application, ils peuvent atteindre plus de 95 % d’efficacité. Contrairement aux régulateurs linéaires, un système d’alimentation à découpage peut nécessiter des composants externes supplémentaires, tels que des inductances, des condensateurs, des FET ou des résistances de rétroaction. Le HF920 est un régulateur à découpage avec une excellente fiabilité et un contrôle de puissance efficace.

Topologies des régulateurs de tension

Les topologies des régulateurs à découpage et linéaires varient. Les régulateurs linéaires utilisent fréquemment des topologies à faible décrochage (LDO). Les trois régulateurs de tension à découpage qu’on retrouve le plus souvent sont de trois types: les convertisseurs abaisseurs, les convertisseurs élévateurs et les convertisseurs abaisseurs-élévateurs.

Régulateurs à faible chute de tension (LDO) : Un régulateur à faible chute de tension (LDO) est un type de régulateur linéaire à l’architecture très populaire. En général, la tension d’entrée doit être supérieure d’au moins 2 V à la tension de sortie pour les régulateurs linéaires. Cependant, un régulateur LDO, est conçu pour fonctionner avec une différence de tension entre les bornes d’entrée et de sortie qui est souvent aussi faible que 100 mV.

Convertisseurs élévateurs et abaisseurs de tension:  la tension de sortie des convertisseurs abaisseurs de tension est plus faible lorsque la tension d’entrée est plus élevée. En revanche, les convertisseurs élévateurs acceptent une tension d’entrée plus faible et génèrent une tension de sortie plus élevée.

Convertisseurs Buck-Boost : ces convertisseurs servent à réguler la sortie sur une large gamme de tensions d’entrée qui peuvent être supérieures ou inférieures à la tension de sortie, les convertisseurs buck-boost combinent les fonctionnalités des convertisseurs buck et boost dans un dispositif à un seul étage.

Choisissez le bon régulateur de tension pour votre installation

While there are several types of voltage regulators available in the market, you must make the right choice while making the purchase. Therefore, it is always advisable to do online research before choosing a supplier. Then, you can communicate your requirements to them using their phone number or email id on their website. Then, with good organization, you can avail of installation services and discounts.

Plusieurs types de régulateurs de tension sont disponibles sur le marché, vous devrez donc sélectionner celui qui conviendra le mieux à votre installation électrique. C’est pourquoi il est toujours recommandé d’effectuer des recherches en ligne et de faire appel à un fournisseur agrée Une fois que vous avez choisi votre fournisseur, n’hésitez pas à le contacter par téléphone ou par email pour obtenir davantage d’informations. Par la suite, vous pourrez bénéficier de services d’installation organisés et de qualité et de réductions.

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