Il y a environ vingt ans, l’électronique a connu une révolution silencieuse qui est passée inaperçue pour beaucoup, mais qui a bouleversé cent ans de pratique acceptée. Vous l’auriez remarqué si vous aviez un téléphone portable, le chargeur de votre téléphone portable Nokia vers l’an 2000 aurait été un appareil lourd, tandis que celui de votre téléphone multifonction cinq ans plus tard aurait été à peu près de la même taille mais relativement léger. comme une plume. L’industrie électronique a abandonné le transformateur secteur de ses alimentations murales et ailleurs au profit d’une alimentation à découpage beaucoup plus légère et efficace. Les petits transformateurs secteur, omniprésents dans les projets électroniques depuis de nombreuses années, ont peu à peu emboîté le pas.
Bobines de fil, faisant de la magie avec des électrons
Un transformateur fonctionne en transférant un courant électrique alternatif en flux magnétique au moyen d’une bobine de fil, puis en reconvertissant le flux en courant électrique dans une seconde bobine. Le flux est canalisé à travers un noyau de transformateur ferromagnétique en fer dans le cas d’un transformateur secteur, et le rapport entre la tension d’entrée et la tension de sortie est le même que le rapport de spires entre les deux. Ils assurent une isolation sûre entre leurs deux côtés et, dans le cas d’un transformateur secteur, ils ont souvent une fonction de régulation de tension car le matériau de leur noyau est sélectionné pour saturer si la tension d’entrée devient trop élevée. L’efficacité d’un transformateur dépend d’une série de facteurs, notamment du matériau de son noyau et de la fréquence de fonctionnement, la taille du transformateur diminuant avec la fréquence à mesure que l’efficacité augmente.
Lorsque des règles d’efficacité énergétique ont été introduites au cours des dernières décennies, elles ont marqué la disparition du transformateur secteur, car l’efficacité accrue d’une alimentation à découpage est devenue le moyen le plus simple de réaliser des économies d’énergie. Dans un sens, le transformateur secteur n’a jamais disparu, car il s’est transformé en une petite pièce à noyau de ferrite fonctionnant à une fréquence plus élevée dans les circuits à découpage, mais il est juste de dire que les anciens transformateurs à noyau de fer sont désormais rares. . Est-ce important ? Il est temps d’aborder certains des problèmes liés à une petite alimentation.
Un meilleur DC, ou simplement une résistance au changement ?
Une alimentation linéaire traditionnelle était un dispositif très simple : outre le transformateur, vous auriez un redresseur, un condensateur et un régulateur à trois bornes s’il s’agissait d’un circuit particulièrement sophistiqué. Il pouvait faire un peu chaud, mais ce qui en résultait était un DC réglementé aussi bon que possible. En revanche, les alimentations à découpage sont plus complexes, en particulier les plus anciennes. Il y a un redresseur et un condensateur sur l’entrée secteur, des transistors de commutation, ce transformateur en ferrite suivi d’un autre redresseur, et le tout fait fonctionner un circuit intégré de contrôle avec un optocoupleur pour l’isolation du secteur.
Les alimentations à découpage peuvent être très bruyantes, comme en témoignera toute personne ayant utilisé une radio à ondes courtes à proximité d’appareils électroniques grand public bon marché. Cela conduit à un phénomène étrange chez certains ingénieurs, la croyance que tous les alimentations à découpage sont bruyantes – plutôt que d’anciennes ou de construction très bon marché – ce qui nous amène à l’un des derniers résistants du transformateur secteur à noyau de fer. Votre téléviseur, votre ordinateur ou votre chargeur disposeront d’une alimentation à découpage, mais il y a de fortes chances que si vous possédez un amplificateur Hi-Fi haut de gamme, celui-ci soit équipé d’un gros transformateur secteur toroïdal. Ils sont peut-être venus de partout ailleurs, mais les audiophiles les aiment toujours. Dans cette application, nous sommes sûrs qu’un gros transformateur secteur fera du bon travail, mais ici, en 2024, nous serions enclins à contester qu’un commutateur bien conçu de manière appropriée ne serait pas aussi bon, certainement avec suffisamment de filtrage en aval.
Ainsi, le transformateur secteur élimine lentement cette bobine mortelle, et vous êtes donc moins susceptible d’en trouver une dans votre poubelle qu’auparavant. Ils vous manquent ? Probablement pas si tout ce que vous voulez, c’est une alimentation CC, mais cela ne veut pas dire qu’ils n’ont pas d’autres utilisations. Si vous avez essayé de fabriquer un amplificateur de guitare à lampes, vous avez probablement été choqué par le prix des transformateurs audio et heureux de constater qu’une vieille verrue murale peut constituer une alternative, par exemple. Utilisez-vous toujours des transformateurs secteur ? Dites-nous ci-dessous dans les commentaires.
