Électronique de puissance - Éléments de circuit linéaire

Les éléments de circuit linéaire font référence aux composants d'un circuit électrique qui présentent une relation linéaire entre l'entrée de courant et la sortie de tension. Des exemples d'éléments avec des circuits linéaires comprennent -

• Resistors
• Capacitors
• Inductors
• Transformers

Pour mieux comprendre les éléments de circuit linéaire, une analyse des éléments de résistance est nécessaire.

Résistances

Une résistance est un dispositif dans lequel le flux d'un courant électrique est restreint, ce qui entraîne une conversion d'énergie. Par exemple, lorsque l'électricité circule à travers une ampoule, l'électricité est convertie en une forme d'énergie différente telle que la chaleur et / ou la lumière. La résistance d'un élément est mesurée en ohms (Ω).

La mesure de la résistance dans un circuit donné est donnée par -

$$ R = \ rho \ frac {L} {A} $$

Où R - résistance; ρ - résistivité; L- longueur de fil; etA - section transversale du fil

Symbole de diverses résistances

Résistance
Une résistance variable
Un potentiomètre

Condensateurs

Un condensateur fait référence à un appareil électrique qui a deux matériaux conducteurs (également appelés plaques) séparés par un isolant appelé diélectrique. Il utilise un champ électrique pour stocker l'énergie électrique. Le champ électrique se développe lorsque le condensateur est connecté à une batterie, faisant ainsi s'accumuler des charges électriques positives sur une plaque et des charges électriques négatives sur l'autre plaque.

Lorsque l'énergie est stockée dans le champ électrique d'un condensateur, le processus est appelé charge, et lorsque l'énergie est retirée, le processus est appelé décharge. Le niveau d'énergie électrique stocké dans un condensateur est appelé capacité et se mesure en farads (F). Un farad équivaut à un coulomb par unité de volt donné par 1 C / V.

La différence entre un condensateur et une batterie est qu'un condensateur stocke de l'énergie électrique tandis qu'une batterie stocke de l'énergie chimique et libère l'énergie à un rythme lent.

Symbole de divers condensateurs

Les différents symboles d'un condensateur sont donnés dans le tableau ci-dessous.

Condensateur fixe
Condensateur variable
Condensateur polarisé

Inductances

Les inducteurs sont des appareils électroniques qui utilisent un champ magnétique pour stocker l'énergie électrique. La forme la plus simple d'un inducteur est une bobine ou un fil en forme de boucle où l'inductance est directement proportionnelle au nombre de boucles dans le fil. De plus, l'inductance dépend du type de matériau du fil et du rayon de la boucle.

Compte tenu d'un certain nombre de tours et d'une taille de rayon, seul le noyau d'air peut entraîner la moindre inductance. Les matériaux diélectriques, qui servent le même but que l'air, comprennent le bois, le verre et le plastique. Ces matériaux aident au processus d'enroulement de l'inducteur. La forme des enroulements (forme de beignet) ainsi que les substances ferromagnétiques, par exemple le fer, augmentent l'inductance totale.

La quantité d'énergie qu'un inducteur peut stocker est appelée inductance. Il est mesuré en Henry (H).

Symbole de divers inducteurs

Inducteur fixe
Inducteur variable

Transformateurs

Il s'agit d'un appareil qui modifie l'énergie d'un niveau à un autre grâce à un processus appelé induction électromagnétique. Il est généralement utilisé pour augmenter ou réduire les tensions CA dans les applications utilisant l'énergie électrique.

Lorsque le courant du côté primaire du transformateur varie, un flux magnétique varié est créé sur son noyau, qui se propage aux enroulements secondaires du transformateur sous forme de champs magnétiques.

Le principe de fonctionnement d'un transformateur repose sur la loi de Faraday de l'induction électromagnétique. La loi stipule que le taux de changement de la liaison de flux par rapport au temps est directement lié à l'EMF induit dans un conducteur.

Un transformateur a trois parties principales -

• Enroulement primaire
• Noyau magnétique
• Enroulement secondaire

Symbole d'un transformateur

Appareils supplémentaires

Appareils électromagnétiques

Le concept d'électromagnétisme est largement utilisé dans la technologie et il est appliqué dans les moteurs, les générateurs et les cloches électriques. Par exemple, dans une sonnette, le composant électromagnétique attire un battant qui frappe la cloche et la fait sonner.

Contrôleurs

Les contrôleurs sont des dispositifs qui reçoivent des signaux électroniques transférés à partir d'une variable mesurée dans un processus et comparent la valeur obtenue avec un point de consigne de contrôle. Il utilise des algorithmes numériques pour corréler et comparer les fonctions.

Capteurs

Les capteurs sont utilisés pour déterminer le courant, qui varie constamment pour fournir une rétroaction à des fins de contrôle. La détection du courant permet d'obtenir une fonction de conversion fluide et précise. Les capteurs de courant sont essentiels dans les convertisseurs de sorte que les informations dans les convertisseurs parallèles ou multiphasés soient facilement partagées.

Filtres

Des filtres électroniques sont également utilisés pour effectuer le traitement des signaux afin d'éliminer les fréquences indésirables. Ce sont des circuits analogiques et existent à l'état actif ou passif.