Fonction transformer l'énergie A. Rôle: •La fonction d'une alimentation est de fournir, à partir du secteur, à un matériel, l'énergie électrique continue nécessaire à son fonctionnement

B.1) La fonction Protéger B) Schéma fonctionnel B.1) La fonction Protéger Celle-ci est assurée par un fusible dont le rôle est de protéger les différents éléments reliés à 'alimentation. Le choix du fusible se fera en fonction de l'intensité totale consommée par les différents éléments du montage. In=1,2.Imax

B.2) La fonction adapter Son rôle est de transformer une tension sinusoïdale en une autre tension sinusoïdale. Elle est assurée par un transformateur.

B.2.1) caractéristiques On définit le rapport de transformation On distingue le transformateur abaisseur m<1 et le transformateur élévateur m>1 Le choix du transformateur se fait en fonction de la tension primaire, la tension secondaire, la Puissance du transformateur (en VOLT/AMPERE)

dans le primaire : dans le secondaire : Rendement En théorie : η=1 En pratique : η = 80%

B.3) La fonction redresser Le rôle de cette fonction est de convertir une tension sinusoïdale en une tension unidirectionnelle. B.3.1) Grandeurs caractéristiques: Valeur moyenne d'un signal : Valeur efficace Facteur d'ondulation Ce facteur est d'autant plus faible que la tension redressée se rapproche du continu.

B.3.2) REDRESSEMENT MONOALTERNANCE.

B.3.3) REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE Transformateur à point milieu

B.3.4) Pont de Graëtz

B.4.) La fonction filtrage Le but de FS3 est de rendre l'allure double alternance issue du redressement en une tension aussi continue que possible

Détermination du condensateur. On se fixe ΔU(chute de tension maximale admissible) et l'intensité I consommée par le circuit on en déduit C. En effet: Q=CU=I.T or T est connu (10ms si redressement double alternance) d'où :

Pour une bonne alimentation on se fixe en générale : Attention: Le choix d'une capacité élevée dépend de l'intensité maximale admissible par les diodes. Pour une bonne alimentation on se fixe en générale :

1.Choix du transformateur. B.4.1) Exemple de calcul. On désire réaliser une alimentation 15V/80mA (redressement avec pont de Graëtz) 1.Choix du transformateur. Le condensateur réservoir se charge à Umax soit une tension efficace au secondaire= = On choisit Ueff secondaire =12V; Ueff primaire =220V et Ieff=0.1A(0.1 au lieu de 80mA pour des raisons de sécurité) 2.Choix des diodes. Le courant d'utilisation étant de 80mA, on choisit des diodes supportant un courant de Imoy=0.1A et de tension inverse VR=Umax=12 =17V (il n'existe pas de diode avec Vr <100V) 3.Choix du condensateur. Pour une alimentation de qualité, on choisit soit ΔU=0.15V, d'où C= soit C=666μF valeur Normalisée (1000μF,35V)

B.5)La fonction Réguler Le rôle de cette fonction est de maintenir constante la tension de sortie. C'est un régulateur de tension qui permet également une réjection de l'ordre 70dB de la tension d'ondulation (division par 3166).Cette fonction remplit donc aussi le rôle de la fonction filtrer.

B.5.1) caractéristiques technologiques. Il existe différents types de régulateurs. 1. Les régulateurs positifs 2. Les régulateurs négatifs. 3. Les régulateurs ajustables B.5.1.1) DROPOUT VOLTAGE (VDVMIN=(VE-VS)MIN) C'EST LA DIFFERENCE DE POTENTIEL MINIMALE ENTRE ENTREE ET SORTIE POUR QUE LE REGULATEUR FONCTIONNE B.5.1.2) MAXIMUM POWER DISSIPATION PUISSANCE MAXIMALE DISSIPABLE PAR LE REGULATEUR

C) Calcul de radiateur C.1)Loi d’OHM de la thermodynamique Problème à résoudre : Liaison entre puissance, chaleur et écoulement de cette chaleur. Si TA > TB alors il y a écoulement de chaleur ceci implique (rayonnement +conduction)

Si les corps sont en série, les K s’ajoutent. Si les corps sont en parallèle, les K se calculent comme des R équivalent. 1→Résistance thermique : Jonction fond de boîtier (partie fixée sur le radiateur) Rthj-Fb 2→Résistance thermique fond de boîtier radiateur Si présence isolant X(MICA) alors 0.5°C/W Sans isolant + bon serrage 0.3°C/W 3→Résistance thermique radiateur-> air Rthra 4→Résistance thermique fond de boîtier -> air Rthfb-a (forte valeur 50°C/W)

C.2) Choix du radiateur 1.) Aluminium-cuivre (bonne conduction) Démonstration du besoin d'un radiateur Calculer RTH totale = (Tj max - Ta) / Pd max, plus RTH totale est petit, mieux on peut dissiper. Si RTH totale > RTH ja, il ne faut pas de radiateur, RTH totale < RTH ja, il faut un radiateur. 1.) Aluminium-cuivre (bonne conduction) 2.) Aluminium-cuivre + ailettes (convection) 3.) Surface noire (Rayonnement)

Exemple de calcul d'un dissipateur thermique Calcul de la puissance dissipée par le régulateur Pd max = (Ve - Vs) . Is + Ipol . Ve = (20 - 12) . 1 + 20 . 0,008 = 8,16W Calcul de RTH totale RTH totale = (Tj - Ta) / Pd = (150 - 25) / 8,16 = 15,31 °C/W Constatation RTH ja = 50 °C/W > RTH totale, il faut un dissipateur. Choix du radiateur (hypothése contact direct) RTH ra = RTH totale - (RTH jb + RTH br) = 15,31 - (3 + 1,4) = 10,91 °C/W