Qu'est-ce qu'un convertisseur direct?
Un convertisseur aller est un dispositif dans lequel la puissance se déplace du côté entrée d'un circuit électrique vers l'extrémité sortie dans un seul sens. Il s’agit d’un type de circuit d’alimentation à découpage, utilisé avec des alimentations d’entrée à courant continu (CC) non régulées, qui contient un noyau, un transformateur et un commutateur dans sa forme la plus élémentaire. L'énergie ne se trouve pas dans le transformateur lorsque l'interrupteur est conducteur, comme dans un convertisseur à retour de vol, et le dispositif lui-même est également plus économe en énergie. Utilisé dans les systèmes de conversion CC à CC conçus pour moins de 100 watts de puissance, le convertisseur direct, dérivé des conceptions de convertisseurs buck et boost des années 20, a été créé au milieu des années 50.
La plupart des convertisseurs électriques transfèrent le courant lorsqu'ils sont allumés et ont un taux constant d'activation et de désactivation de leurs états. La fréquence de la commutation est contrôlée par une modulation de largeur d'impulsion. Cette caractéristique du commutateur de conversion directe varie en fonction du débit entrant par l'entrée et, simultanément, l'état d'activation du commutateur commande la sortie électrique. Des temps plus longs devraient signifier une meilleure efficacité, mais également entraîner une augmentation de la tension de réinitialisation, ce qui affecte négativement les performances du convertisseur. Les concepteurs doivent également tenir compte de la tension et du courant du commutateur, ainsi que de la réaction du commutateur aux hautes fréquences.
Une caractéristique importante du convertisseur aller est que le courant ne circule pas entre différents segments reliés par un conducteur. Les charges ne passeront pas non plus de l'appareil à une personne qui le touchera. Cette isolation galvanique rend le convertisseur sûr à utiliser ainsi qu'un moyen efficace de convertir les courants électriques. Le transformateur du convertisseur comporte des enroulements en fil métallique qui conduisent l'électricité en même temps mais qui ont des forces magnéto-motrices opposées. Les forces en conflit dans les enroulements primaire et secondaire aident à réguler le flux magnétique afin que les changements soudains du niveau d'énergie ne provoquent pas de surtensions.
L'énergie piégée est en outre régulée dans un convertisseur direct par un troisième enroulement, à travers lequel un courant est conduit pour atténuer la hausse des niveaux d'énergie. Lorsqu'ils sont utilisés pour des tensions électriques plus élevées, les convertisseurs ont des enroulements primaires et tertiaires qui sont enroulés ensemble pour un transfert plus efficace de l'énergie électromagnétique. Globalement, la conception du convertisseur direct est restée la même au fil des ans. La possibilité d'améliorer la conception et de construire des circuits plus petits a cependant permis aux ingénieurs de construire des convertisseurs avec des fréquences de commutation supérieures à 500 kilohertz.