{"id":48469,"date":"2022-09-25T09:31:45","date_gmt":"2022-09-25T01:31:45","guid":{"rendered":"https:\/\/pcbassemblyfrance.com\/?p=48469"},"modified":"2022-11-20T21:29:19","modified_gmt":"2022-11-20T13:29:19","slug":"Convertisseur-de-Buck-DIY","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/pcbassemblyfrance.com\/Convertisseur-de-Buck-DIY.html","title":{"rendered":"Convertisseur de Buck DIY : Tutoriel sur le convertisseur Buck"},"content":{"rendered":"\n

Convertisseur de Buck DIY-Si vous utilisez souvent une alimentation traditionnelle \u00e0 courant de sortie lin\u00e9aire, vous conviendrez qu’elle n’est pas tr\u00e8s efficace. Dans ce cas, un convertisseur buck est une meilleure option de puissance de sortie car il abaisse efficacement la tension d’entr\u00e9e. Mais, un convertisseur buck DIY, c’est plus que cela ?<\/p>\n\n\n\n

Oui, ce dispositif a d’autres caract\u00e9ristiques. Tout d’abord, il comporte au moins deux semi-conducteurs. Et les semi-conducteurs agissent comme une diode et une r\u00e9sistance. Mais vous pouvez remplacer la diode par un deuxi\u00e8me transistor, ce qui est utile pour le redressement simultan\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Ensuite, le convertisseur buck est tr\u00e8s comp\u00e9tent pour effectuer des t\u00e2ches telles que le changement de la tension d’alimentation de sortie d’un ordinateur \u00e0 des tensions plus basses dont ont besoin des p\u00e9riph\u00e9riques tels que le CPU, l’USB et la DRAM.<\/p>\n\n\n\n

Cela dit, vous en apprendrez davantage sur le convertisseur buck dans cet article. En substance, nous allons mettre en \u00e9vidence ce qu’il est, comment il fonctionne et comment vous pouvez en fabriquer un.<\/p>\n\n\n\n

Allons-y!<\/p>\n\n\n\n

Qu’est-ce qu’un convertisseur buck ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Plus t\u00f4t, nous avons bri\u00e8vement parl\u00e9 du convertisseur buck. Mais nous allons en parler en d\u00e9tail ici. Cela dit, un convertisseur buck est plut\u00f4t un convertisseur de puissance DC \u00e0 DC ou abaisseur de puissance. De plus, sa fonction principale est de r\u00e9duire la tension de l’alimentation (entr\u00e9e) \u00e0 la charge (sortie).<\/p>\n\n\n\n

Comme le dispositif comporte au moins deux semi-conducteurs, comme nous l’avons mentionn\u00e9, il appartient \u00e0 la classe des SMPS (switched-mode power supply).<\/p>\n\n\n

\n
\"Convertisseur<\/figure><\/div>\n\n\n

Alimentation \u00e0 d\u00e9coupage<\/em><\/p>\n\n\n\n

Source : <\/p>\n\n\n\n

Wikimedia Commons<\/em><\/p>\n\n\n\n

En outre, outre les deux semi-conducteurs dont dispose le dispositif, il est accompagn\u00e9 d’au moins un \u00e9l\u00e9ment de stockage d’\u00e9nergie.<\/p>\n\n\n\n

L’\u00e9l\u00e9ment de stockage d’\u00e9nergie en question est g\u00e9n\u00e9ralement soit une inductance, soit un condensateur, soit une combinaison. Ainsi, si vous envisagez de r\u00e9duire les ondulations de tension des transistors de puissance, il est crucial de s’assurer que le convertisseur buck dispose de filtres constitu\u00e9s de simples condensateurs moyens (ou en combinaison avec des inductances parfois) ajout\u00e9s au filtre c\u00f4t\u00e9 alimentation et c\u00f4t\u00e9 charge.<\/p>\n\n\n\n

Il n’est donc pas surprenant que les convertisseurs buck fournissent un excellent rendement \u00e9nerg\u00e9tique en tant que convertisseurs CC-CC par rapport aux alimentations lin\u00e9aires. De plus, il convient de mentionner que ce dispositif pr\u00e9sente un rendement \u00e9lev\u00e9 de plus de 90 %, ce qui renforce leur efficacit\u00e9 pour des t\u00e2ches telles que le changement de la tension d’alimentation globale d’un chargeur solaire ou d’un ordinateur.<\/p>\n\n\n\n

Comment fonctionne un convertisseur Buck ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

En ce qui concerne les convertisseurs buck, il est essentiel de noter que le fonctionnement du circuit du dispositif est soumis \u00e0 l’\u00e9tat de conduction du MOSFET. En d’autres termes, le convertisseur buck fonctionne en fonction de son \u00e9tat (\u00e9teint ou allum\u00e9).<\/p>\n\n\n\n

Ainsi, le courant dans le circuit est nul si le dispositif est en \u00e9tat d’arr\u00eat ou si l’interrupteur est ouvert. Mais, si l’interrupteur est ferm\u00e9 ou en \u00e9tat de marche, le courant augmente. De plus, l’inducteur cr\u00e9e une tension oppos\u00e9e \u00e0 ses bornes en r\u00e9action \u00e0 la variation du courant.<\/p>\n\n\n\n

Par cons\u00e9quent, la plage de tension d’entr\u00e9e va chuter, ce qui va s’opposer \u00e0 la tension de la source et diminuer la tension nette aux bornes de la charge.<\/p>\n\n\n\n

Avec le temps, la tension aux bornes de l’inducteur et le taux de variation du courant vont diminuer. Par cons\u00e9quent, la tension \u00e0 la charge va augmenter. Pendant ce temps, l’inducteur stocke de l’\u00e9nergie. Ainsi, si l’interrupteur s’ouvre alors que le courant continue de varier, l’inducteur subira une chute de tension. De plus, la source de tension du filtre d’entr\u00e9e sera sup\u00e9rieure \u00e0 la tension de la charge.<\/p>\n\n\n\n

Si l’interrupteur passe \u00e0 nouveau \u00e0 l’\u00e9tat bloqu\u00e9, la source de tension quittera le circuit.<\/em><\/strong><\/h4>\n\n\n\n

Ce qui provoque une diminution du courant. Lorsque cela se produit, il y aura une tension r\u00e9duite \u00e0 travers l’inducteur en raison de la diminution du courant. L’inducteur devient alors une source de courant.<\/p>\n\n\n\n

Cela dit, le circuit du convertisseur buck fonctionne dans deux modes diff\u00e9rents : continu et discontinu. Le mode continu se produit lorsque la valeur du courant traversant l’inductance ne tombe jamais \u00e0 z\u00e9ro tout au long du cycle de commutation.<\/p>\n\n\n\n

En cons\u00e9quence, lorsque l’interrupteur se ferme, la tension de la puce buck aux bornes de l’inductance est VL = Vi – Vo. Et tant que la chute de tension est presque constante, le courant traversant l’inductance augmentera de mani\u00e8re lin\u00e9aire.<\/p>\n\n\n\n

De plus, lorsque l’interrupteur s’ouvre, la diode sera polaris\u00e9e en direct. Ainsi, le courant diminuera et la tension aux bornes de l’inductance sera VL = -Vo. alors, l’\u00e9nergie que l’inductance L emmagasine est :<\/p>\n\n\n\n

E = \u00bd LI2L<\/p>\n\n\n\n

De plus, l’\u00e9nergie dans l’inducteur diminue pendant l’\u00e9tat bloqu\u00e9 et augmente \u00e0 l’\u00e9tat passant. De plus, l’inductance L est utile pour conduire l’\u00e9nergie de l’entr\u00e9e \u00e0 la sortie du convertisseur. Le mode discontinu, en revanche, se produit lorsque la charge n\u00e9cessite une tr\u00e8s faible \u00e9nergie.<\/p>\n\n\n\n

Ainsi, le courant traversant l’inductance tombera \u00e0 z\u00e9ro. Lorsque cela se produit, le condensateur de sortie se d\u00e9charge \u00e0 chaque cycle, ce qui entra\u00eene des pertes de commutation plus \u00e9lev\u00e9es.<\/p>\n\n\n\n

Comment faire un simple convertisseur Buck ?<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Avant de cr\u00e9er un simple convertisseur abaisseur, il est essentiel de faire r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 un sch\u00e9ma de circuit. Ainsi, vous pouvez utiliser celui-ci ici.<\/p>\n\n\n\n

Liste des choses n\u00e9cessaires<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Diode Schottky<\/p>\n\n\n

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\"Convertisseur<\/figure><\/div>\n\n\n

Section de diodes Schottky<\/em><\/p>\n\n\n\n

La source:<\/p>\n\n\n\n

 Wikim\u00e9dia Commons<\/em><\/p>\n\n\n\n

Potentiom\u00e8tre<\/p>\n\n\n

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\"Convertisseur<\/figure><\/div>\n\n\n

Potentiom\u00e8tre<\/em><\/p>\n\n\n\n

La source: <\/p>\n\n\n\n

Wikim\u00e9dia Commons<\/em><\/p>\n\n\n\n

Batterie d’entr\u00e9e 12V<\/p>\n\n\n

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\"Convertisseur<\/figure><\/div>\n\n\n

1<\/p>\n\n\n\n

Batterie au plomb 2v<\/em><\/p>\n\n\n\n

Panneau unique<\/p>\n\n\n\n

R\u00e9sistance (10k, 100ohm)<\/p>\n\n\n

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\"Convertisseur<\/figure><\/div>\n\n\n

R\u00e9sistance 10K<\/em><\/p>\n\n\n\n

Arduino UNO<\/p>\n\n\n

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\"Convertisseur<\/figure><\/div>\n\n\n

Carte Arduino UDO<\/em><\/p>\n\n\n\n

La source: <\/p>\n\n\n\n

Wikim\u00e9dia Commons<\/em><\/p>\n\n\n\n

IRF540N<\/p>\n\n\n\n

Moteur (charge)<\/p>\n\n\n\n

Condensateur (100uf)<\/p>\n\n\n

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\"\"\/<\/figure><\/div>\n\n\n

Condensateurs 100uf<\/em><\/p>\n\n\n\n

Inductance (100Uh)<\/p>\n\n\n

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\"\"\/<\/figure><\/div>\n\n\n

        Petits inducteurs 100uh<\/em><\/p>\n\n\n\n

Vous pouvez cr\u00e9er le convertisseur buck en suivant les \u00e9tapes suivantes :<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Le but de l’utilisation du MOSFET est de modifier la tension d’entr\u00e9e \u00e0 une fr\u00e9quence \u00e9lev\u00e9e. De plus, il offre moins de dissipation de chaleur avec un courant \u00e9lev\u00e9. De plus, l’inductance joue le r\u00f4le de prot\u00e9ger le MOSFET des pics de haute tension (ce qui est typique de ce projet \u00e9lectronique).<\/p>\n\n\n\n

L’Arduino est utile pour la vitesse de commutation \u00e9lev\u00e9e du MOSFET. Et la fonction de la diode Schottky est d’aider \u00e0 compl\u00e9ter la boucle pour la circulation du courant. Donc, s’il n’y a pas de diode Schottky lorsque vous \u00e9teignez le MOSFET, l’inducteur lib\u00e9rera son \u00e9nergie au moteur. Ensuite, il n’aura que peu ou pas d’effet sur la charge \u00e0 cause de la boucle incompl\u00e8te.<\/p>\n\n\n\n

Le potentiom\u00e8tre est un autre composant essentiel qui offre une valeur analogique \u00e0 l’Arduino en fonction de la tension PWM que la borne de grille du MOSFET re\u00e7oit de la broche PWM 6 d’Arduino. Avec cette valeur, il y a un contr\u00f4le de la tension de sortie \u00e0 travers la charge.<\/p>\n\n\n\n

Applications du convertisseur Buck<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Le convertisseur buck est tr\u00e8s utile pour certaines applications courantes telles que :<\/p>\n\n\n\n

Chargeurs de batterie<\/strong><\/h3>\n\n\n
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\"\"\/<\/figure><\/div>\n\n\n

Batterie Chargeur solaire<\/em><\/p>\n\n\n\n

Il est typique pour la plupart des gens de vouloir que leur batterie portable ou leur smartphone se recharge rapidement sans chauffer les appareils. Ainsi, le convertisseur buck est la r\u00e9ponse et il se trouve g\u00e9n\u00e9ralement \u00e0 l’int\u00e9rieur de l’appareil mobile, car le port de charge est un port micro USB.<\/p>\n\n\n\n

Convertisseur de Buck DIY-Amplificateurs audio de puissance<\/strong><\/h3>\n\n\n
\n
\"\"\/<\/figure><\/div>\n\n\n

Commande de puissance et amplificateurs audio<\/em><\/p>\n\n\n\n

L’\u00e9tage de puissance d’un amplificateur audio de puissance est un convertisseur abaisseur. Et un bon exemple de cet appareil qui utilise le convertisseur abaisseur est les amplificateurs de classe D.<\/p>\n\n\n\n

Convertisseur de Buck DIY-Quadcopt\u00e8res<\/strong><\/h3>\n\n\n
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\"\"\/<\/figure><\/div>\n\n\n

Quadricopt\u00e8re Dji Phantom<\/em><\/p>\n\n\n\n

Les batteries au lithium multicellulaires alimentent les quadricopt\u00e8res. Et la configuration du pack est g\u00e9n\u00e9ralement de deux \u00e0 six cellules en s\u00e9rie. De plus, les batteries produisent une plage de tension d’environ 6V \u00e0 25V. Ainsi, un convertisseur abaisseur aide \u00e0 r\u00e9duire la tension de la batterie \u00e0 environ 5 V ou 3,3 V pour que le contr\u00f4leur de vol de l’appareil puisse l’utiliser.<\/p>\n\n\n\n

Vous pouvez trouver le convertisseur abaisseur sur la disposition du PCB<\/a> de distribution d’alimentation qui dirige l’alimentation de la batterie ou les contr\u00f4leurs de vitesse \u00e9lectroniques.<\/p>\n\n\n\n

Conclusion<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Convertisseur de Buck DIY-Le convertisseur abaisseur DIY est le projet id\u00e9al sur lequel sauter si vous recherchez un convertisseur DC-DC qui transforme efficacement une haute tension en basse tension. De plus, l’appareil est utile pour les appareils \u00e9lectroniques grand public qui n\u00e9cessitent de stabiliser la tension d’affaissement de la batterie sous charge.<\/p>\n\n\n\n

Que pensez-vous des convertisseurs buck ? Envisagez-vous de tenter le projet? Ou avez-vous des questions? N’h\u00e9sitez pas \u00e0 nous contacter.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Convertisseur de Buck DIY-Si vous utilisez souvent une alimentation traditionnelle \u00e0 courant de sortie lin\u00e9aire, vous conviendrez qu’elle n’est pas tr\u00e8s efficace. Dans ce cas, un convertisseur buck est une meilleure option de puissance de sortie car il abaisse efficacement la tension d’entr\u00e9e. Mais, un convertisseur buck DIY, c’est plus que cela ? 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