Comment alimenter un circuit imprimé

Plusieurs composants entrent dans la composition d'un circuit imprimé. L'un des plus importants est la résistance. Il y a également des transistors et des condensateurs qui sont utilisés pour commuter les signaux électroniques. Chacun de ces composants est important et remplit une fonction spécifique. La bonne combinaison de tous ces composants permet d'obtenir un circuit imprimé fonctionnel.

Résistance

Les résistances sont utilisées pour limiter la quantité de courant qui peut circuler dans un appareil. Plusieurs paramètres influencent la valeur de la résistance, notamment le coefficient de température et la tolérance. Le coefficient de température indique la précision avec laquelle la résistance limitera le courant, et il est généralement spécifié dans les applications exigeant une grande précision. Le coefficient de température est déterminé par le matériau de la résistance, ainsi que par sa conception mécanique.

Les résistances étant très chaudes à leur puissance maximale, elles sont généralement appliquées à 50% de leur puissance maximale. Cette procédure de déclassement ajoute à la fiabilité et à la sécurité. La puissance maximale d'une résistance varie en fonction de la conception du produit et de l'utilisation du dissipateur thermique. Les grandes résistances filaires peuvent atteindre une puissance de mille watts.

Les résistances sont un élément essentiel d'un circuit imprimé. Il en existe deux types : les résistances traversantes et les résistances montées en surface. Les résistances à trous traversants sont plus petites que les résistances montées en surface et sont principalement utilisées pour le prototypage et le "breadboarding". Les résistances montées en surface, quant à elles, sont de petits rectangles noirs conçus pour être montés sur un circuit imprimé ou sur des patins d'atterrissage. Ces résistances sont généralement montées à l'aide d'un robot ou d'un four et sont fixées en place par soudure.

Régulateur linéaire

Les régulateurs linéaires sont utilisés pour alimenter un circuit imprimé. Cependant, ils ont un rendement relativement faible et des performances médiocres dans de nombreuses applications. L'efficacité du régulateur dépend du transistor qui se trouve à l'intérieur et qui fonctionne comme une résistance série variable. En outre, l'important différentiel de tension entre l'entrée et la sortie entraîne une forte dissipation de puissance. Pour compenser cela, la fiche technique du régulateur linéaire spécifie un condensateur de dérivation.

Un régulateur de tension linéaire se compose de trois bornes : une broche de tension d'entrée, une broche de tension de sortie et une connexion à la terre. Il s'agit d'un composant essentiel des circuits électroniques et il est utilisé dans de nombreux systèmes de gestion de l'alimentation à faible puissance. Ce régulateur est un choix courant pour la conversion locale de tension sur un circuit imprimé et offre un bruit plus faible que les régulateurs à mode de commutation. Il peut fournir des tensions d'entrée de 1 à 24V et des courants de commande allant jusqu'à 5A.

Ce type de régulateur est généralement utilisé dans les applications à faible courant, sensibles au bruit et à l'espace restreint. Il est également populaire dans l'électronique grand public et les appareils IoT. Il peut être utilisé dans les applications d'aide auditive, où le faible coût est plus important que la dissipation de puissance.

Régulateur à découpage

Un régulateur à découpage est un dispositif utilisé dans les circuits électroniques qui convertit la tension secteur en une puissance de sortie plus élevée. Ces alimentations présentent plusieurs avantages par rapport aux alimentations linéaires CA/CC. Elles sont compactes, réduisent la consommation d'énergie et sont présentes dans de nombreux appareils électroniques courants. Par exemple, elles sont utilisées dans les téléviseurs, les moteurs à courant continu et la plupart des PC. Bien que la technologie qui sous-tend les alimentations à découpage soit relativement récente, elles sont en train de devenir un composant courant de l'électronique.

La conception d'un circuit imprimé de régulateur à découpage doit être optimisée pour minimiser la quantité de courant de commutation dans le circuit. Il doit être suffisamment court pour ne pas affecter l'agencement du circuit imprimé et doit être conçu pour minimiser les effets des interférences rayonnées et conduites. En outre, la carte de circuit imprimé doit avoir une épaisseur de cuivre suffisante pour supporter les courants requis. Elle doit être conçue avec un coefficient de dilatation thermique approprié. Il est important de tenir compte de la perte de conducteur de la carte de circuit imprimé, qui est un paramètre crucial lors de la conception d'un SMPS à grande vitesse.

La broche SW doit être acheminée sous le condensateur d'entrée. Le tracé doit être fin et court pour réduire les interférences électromagnétiques, tout en maintenant un petit nœud SW. Dans certains cas, il peut être avantageux d'utiliser un via pour connecter la broche SW à un inducteur. Cependant, il faut savoir que les vias ajoutent des interférences électromagnétiques supplémentaires et qu'il est donc préférable de ne pas les utiliser, sauf en cas d'absolue nécessité.

Diode

Le principe de la diode est simple : elle permet à un certain courant de circuler dans une direction tout en en bloquant une autre. Une diode comporte deux éléments, l'anode et la cathode. Il s'agit d'un dispositif semi-conducteur en forme de flèche. Lorsqu'elle est connectée en série avec une charge, elle permet au courant de circuler du côté positif au côté négatif. Une diode est un dispositif semi-conducteur simple à deux éléments qui fonctionne comme un transistor, mais qui a deux côtés, une anode et une cathode. Elle conduit l'électricité dans le sens de la flèche, donc si vous avez un circuit imprimé avec un interrupteur qui utilise une diode, le courant passera de la cathode à l'anode.

Une diode est un dispositif semi-conducteur qui permet de contrôler la quantité de courant qui circule dans le circuit. Lorsque la diode est placée en position négative, elle est polarisée vers l'avant, de sorte que lorsque la tension atteint son pic négatif, la diode conduit le courant. Le courant traverse alors le condensateur, qui conserve sa charge à mesure que la tension d'entrée augmente.