Comment fonctionne une alimentation a découpage

Dans cette deuxième partie nous allons continuer a parler des alimentations secteur. Je vais vous décrire plus précisément l’alimentation a découpage. Ces alimentations peuplent aujourd’hui nos foyers car elles représentent l’essentiel des alimentations que nous utilisons.

Les alimentations a découpage.

L’alimentation a découpage possède plusieurs avantages, elle est légère, peu couteuse et performante. Vous comprenez pourquoi ces alimentations fleurissent partout alors que sa grande sœur l’alimentation linéaire disparait de plus en plus. Les alimentations a découpages étaient au départ peu fiable et plutôt difficile a réparer. L’électronique évoluant , les composants ce sont souvent intégrés dans un circuit unique et du coup l’alimentation a découpage s’est considérablement simplifiée. La fiabilité s’est accru avec la diminution du nombre de composants et la réparation quand ca vaut encore le coup s’est un peu simplifié.

Le principe de fonctionnement.

Voici le schéma de principe d’une alimentation a découpage. Elles fonctionnent toute plus ou moins sur le même principe, vous retrouverez toujours ces blocs de fonctionnement dans n’importe quelle alimentation a découpage connectée au secteur.

Je vous ai représenté la circulation de la puissance électrique avec des flèches rouge. Les flèches bleu quand a elles sont les signaux de commande.

La protection

La puissance circule de droite a gauche passant d’abord par le bloc de protection. On trouve généralement 2 choses dans ce bloc de protection. Des parasurtenseurs qui ressemblent a des condensateurs généralement bleu et un fusible.

Si la tension a l’entrée monte au dessus de ce qui est prévu le parasurtenseur conduit et fait fondre le fusible qui coupe le circuit. Si elle monte trop vite et trop haut le parasurtenseur se mettra en en court circuit et y restera. Il faudra alors le changer avec le fusible évidement.

Le redressement

Le redressement est toujours fait avec un pont de 4 diodes voir 6 si l’alimentation a découpage se connecte sur le triphasé. Les diodes en mourant passent généralement en court circuit, il est donc facile de détecter le défaut et la encore le fusible va fondre.

Le filtre

Le filtre est un simple condensateur. J’ai choisi de l’isoler car il faut y faire attention. Sachez d’abord que ce condensateur a normalement a ses bornes 325 V , c’est le plus gros condensateur de l’alimentation. Parfois le constructeur en met plusieurs en parallèle pour des raisons d’encombrement. La tension écrite sur ce condensateur est 400V ou 450V, c’est un chimique continu. Avec une tension pareil présente a ses bornes vous ne devez jamais toucher une alimentation a découpage éteinte avant d’avoir vérifié si ce condensateur c’est bien déchargé. Il est arrivé plusieurs fois de prendre des châtaignes avec ces condensateurs et ca brule vraiment donc faites attention!

Un condensateur doit se décharger en maximum 5 minutes si ce n’est pas le cas c’est signe que le reste du circuit ne consomme pas la puissance. Il faudra dans ce cas regarder du coté du PWM

Le découpage de puissance.

Il s’agit d’un composant de puissance comme un transistor MOSFET ou BIPOLAIRE généralement monté sur un dissipateur. Son rôle est de découper la puissance a haute tension pour permettre au transformateur de transférer l’énergie. La encore si ce composant est défectueux le fusible fond généralement.

Le transformateur.

Généralement de taille modeste, le transformateur a pour rôle principal de transférer l’énergie a l’étage de régulation. Il permet également d’abaisser ou d’élever la tension en fonction du nombre de spires au primaire et au secondaire. Il a également pour rôle d’assurer l’isolation entre le réseau électrique et la sortie.

En cas de défaut le fusible fond généralement car le transistor qui assure le découpage de puissance meurt avec lui. Il m’est arrivé de voir une alimentation fonctionner plusieurs dizaines de minutes avec un transformateur HS. La panne n’est pas forcément immédiate et pourtant le transformateur peut être cuit ! 🙂

L’étage de régulation.

Il assure le reste du travail c’est a dire redresser, lisser et stabiliser le courant qui va sortir de l’alimentation. C’est une partie qui est rarement en panne mais il arrive que le redresseur de sortie finisse par rendre l’âme. Il est généralement composé de diodes haute fréquence et capable d’encaisser pas mal de courant. Il peut être utile de les tester, si elles sont hors service , elles seront en court circuit.

Le retour.

Il s’agit de ce que l’on appelle plus communément un Flyback, c’est une prise de tension qui est faite a la sortie et renvoyé sur l’entrée via un optocoupleur. Elle permet au PWM d’ajuster la puissance injecté dans le transformateur

 Le PWM.

Il s’agit d’un circuit intégré, il peut être dans le même composant que le transistor de puissance (voici un exemple ici). Lorsqu’il ne fonctionne plus le fusible ne saute généralement pas et très souvent le condensateur de filtrage reste chargé donc faites attention a vous !

 

J’espère que cet article vous aura plu ! merci pour votre lecture :

Sylvain Altmayer