- 1 – Introduction
- 2 – Pourquoi du découpage ?
- 3 – Comment découpe-t-on une tension ?
- 4 – Fonctionnement
- 5 – Approfondissements des composants
- 6 – Approfondissements des composants (suite)
- 7 – Topologies de fonctionnement
- 8 – Topologie en demi-pont
- 9 – Topologie en demi-pont (suite)
- 10 – Topologie en conduction directe
- 11 – Topologie en conduction directe (suite)
- 12 – Point de vue global sur l'alimentation, modifs à éviter
- 13 – Rendement électrique
- 14 – Rendement électrique : améliorations possibles
- 15 – Rendement électrique : remise en cause et évolution
Approfondissements des composants

Le premier élément de sécurité indispensable est un fusible F1 qui protégera le réseau d'une défaillance de l'alimentation, et pas l'inverse ! Il sautera au cas où un court-circuit venait à se produire au découpage notamment. Dans ce cas, le courant appelé devient extrêmement élevé et le fusible fond pour ne pas surcharger le réseau.
On continue dans la sécurité avec un varistor, noté S1, qui protège l'alimentation des surtensions brutales qu'il peut y avoir si jamais la foudre venait à s'abattre pas loin. En temps normal, cet élément a une très grande résistance électrique, le courant de fuite qui le traverse est donc négligeable et rien ne se passe. Par contre, lorsque la tension augmente brutalement au delà d'un certain seuil, sa résistance chute d'un seul coup et il court-circuite alors directement l'entrée. Comme il est capable d'absorber une très grosse énergie durant la fraction de seconde que dure le phénomène, il évite que la haute tension n'endommage ce qui se trouve derrière lui. Ca ne remplace pas un vrai système parasurtenseur, mais c'est une sécurité supplémentaire qui peut s'avérer bien utile.
On trouve juste derrière lui plusieurs filtres pour empêcher les parasites hautes fréquences générés par l'étage de découpage (ou d'un PFC actif) de remonter vers le réseau pour le polluer. Sur le schéma, on a 2 filtres T1 et T2 avec les condensateurs associés C1, C2 et C3, mais il peut y en avoir 3 pour encore plus d'efficacité. La filtre T1 s'occupe des interférences dites en mode commun et T2 s'occupe de celles en mode différentiel. On ne s'étalera pas sur les différences qui sont liées au sens de parcours du courant dans certains fils et aux interactions interlignes. Le but est de bloquer les hautes fréquences grâce à des condensateurs et des ferrites d'antiparasitage qui font office de barrière. Ils produisent très peu de pertes pour le rendement final.
On peut ensuite redresser la tension alternative sinusoïdale avec un pont de diodes tout simple pour la rendre continue en mettant toutes les alternances du même côté. Son fonctionnement est amélioré quand il y a un PFC actif car le courant est bien sinusoïdal et évolue en douceur. Quand il n'y a pas de PFC, le courant arrive en pics et les diodes doivent encaisser cette brutalité. Ca dissipe quelques watts à pleine charge à cause de la chute de tension inévitable des diodes (~0.7 V). En sortie, on obtient du 325 V continu non lissé (230 V RMS = 325 V crête) pour alimenter le module PFC s'il y en a un, sinon directement l'étage de découpage en passant par un ou deux gros condensateurs suivant la manière choisie pour découper. Ces condensateurs serviront à lisser la tension et à stocker de l'énergie pour le découpage.
On passe sur les explications du PFC ainsi que sur la manière d'alimenter le transformateur, ça sera détaillé un peu plus tard. On s'occupe maintenant des circuits de sortie :

Les impulsions sortent des enroulements secondaires du transformateur pour aller à l'étage de redressement final. On utilise encore une fois des diodes pour faire ce travail (rappel : elles ne laissent passer le courant que dans un seul sens). Elles sont un peu différentes des diodes classiques car ce sont des diodes de puissance et très rapides, dites diodes Schottky. Ca signifie simplement que si la tension vient à s'inverser à ses bornes, ce qui est le cas avec les impulsions positives-négatives, elle se bloque beaucoup plus vite qu'une diode normale pour ne pas laisser passer le courant dans l'autre sens. C'est très important vu la vitesse de découpage.
En plus, elle engendre une chute de tension plus faible (~0.3 à 0.5 V) que les diodes normales (~0.7 V) et donc provoque moins de pertes inutiles lors du passage de forts courants. Pour des raisons de commodité, on les rassemble par 2 dans un même pack qu'on désigne par le terme "barrière Schottky". On en trouve plusieurs sur le radiateur près de la sortie pour les 3 tensions principales. On peut avoir 1 ou 2 barrières en parallèle par tension suivant leurs caractéristiques électriques et la puissance maximale du rail en question. Ces diodes sont l'une des sources majeures de perte de rendement dans l'alimentation, avec les transistors de découpage.
Voici à quoi ça ressemble avec le composant de gauche SBL2040CT et son schéma équivalent :

Le courant ne peut circuler que de A1 ou A2 vers K (dans le sens des flèches), l'autre sens est bloqué par les diodes. Nous avons mis exprès cette photo pour montrer un bidouillage trouvé dans l'alimentation qui a lâché dont nous parlons en introduction. Par souci d'économie, l'une des barrières Schottky en pack a été remplacée par 2 diodes normales. Ca ne vaut pas grand chose et ça brûlera bien vite car ça n'est pas fait pour supporter un gros courant longtemps (suivant les spécifications annoncées), surtout qu'elles ne sont pas directement fixées au radiateur pour être refroidies, hormis par leurs pattes. Fuyez ce genre de choses, c'est bon à démolir une configuration.
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On se raproche -un peu- de la technicité d'un x86-secret
Peut etre trop pour le "grand-public" bien present sur PPC tout de même.
(cf commentaire ci dessus)
Un petit glossaire serait pas mal
PS: Je ne critique pas le grand public chacun a des connaissances dans son domaine
Mais sinon, le sujet est très bien traité meme si il s'addresse quand meme a des utilisateurs précis.
bravo ! a quand la suite.
ps: je dois changer d'alim (mon 3,3v déconne, il tombe très souvent a 2,9v). J'ai besoin de 380W max, plutot silencieux. Je change aussi le boitier. Budget 150€ Maxi, vous me conseillez quoi ?
quand je vois le nombre de magasins d'informatique qui sont à la ramasse dans le domaine et qui vendent une alim noname pour un pc de fou (une alim c'est une alim, comme dit un vendeur près de chez moi), ils feraient bien d'evoluer et de lire cet article
sinon juste par curiosité le gars qui a écrit l'article est ingénieur?
| fiumorbo a écrit : biniou > Seasonic c'est pas du noname ? Moi j'ai une "top elite" actuellement. |
euh, non, pas vraiment, loin de là même
c'est une marque pas très connue, mais qui gagne à l'être
j'espère que le grand comparatif d'alims suivant cet article incluera au moins une S12
en attendant, il y a un test de la version 600W sur matbe...
Car c'est la 2eme que j'echange et ca ne fonctionne toujours pas .
Manque de pot le vendeur (actualis) refuse de me remboursé vu que j'ai dépassé les delais (enfin plutot eux vu qu'il ont mis presque 1 mois pour l'echange !)
donc je vais changer pour une antec phantom 500
En attendant j'ai une enermax avec 2 ventilo et systeme de régulation bah franchement rien qu'en ouvrant le capot, et en enlevant les ventilo (car si je les laisse l'air chaud a tendance a etre piegé et ca sens le plastik cramé ou chaufé ....)
donc bon l'alim SANS capot et sans ventilo fonctionne tres bien !
Aucune nuisance et pas de température de fou (la fortron chauffait)
Bon maintenant c'est clair que c'est pas éstétique
au tout début j'avais juste débranché les ventilo sans ouvrir le capot de l'alim et sans les retiré, bah la ca chauffait et ca sentait VRAIMENT pas bon ..
Puis forcement j'economise aussi des watt, car les ventilos faut bien qu'il s'alimentent .. et vu qu'ils sont plus là = infime economie de courant
dernier point : j'ai maintenant un PC 100% fanless et c'est du bonheur.
Puis contrairement a ce que certains revendeur ont voulu me faire croire j'ai AUCUN probleme de temperatur.
voila ma configue pour les curieux:
alim enermax en attendant la antec
carte mere : abit an8 sli (cette avec le systeme heatpipe pour le chipset)
processeur : athlon 64 3200+ refroidis avec un radiateur scytch ninja
carte graphique : gigabyte geforce 6600 aussi avec heatpipe
T° du boitier (fermé et sans aucun systeme de ventilation) : 41°C
T° du proc (avec activité normal : surf, telechargement, musique, video) : 45°
ps: en activant le cool&quiet du proc (il s'underclock quand il travail pas) la temperature de ce dernier baisse à 40°
c'est vrai que je joue de temps en temps, peut etre que la temperature augemente alors, mais j'ai jamais vraiment fait gaffe a ca.
Moi ce qui compte c'est le bruit
| lawid a écrit :
|
Le bruit de ton hdd, c'est un siflement ou les vibrations ?
Si c'est les vibrations tu peut voir ceci http://www.presence-pc.com/prix/21 [...] iques.html
Chez moi c'est nikel, il chauffe plus et il ne fait plus de bruit mais faut voir si t'as un boîtier spécial, faut bricoler pour le mettre dans un emplacement 5 1/4
Si c'est un siflement, le seul moyen est la mousse isolante a mettre dans le boitier, y'a pas beaucoup de soluce dans ce cas.
Bon, un petit mot juste pour dire.
Quand j'ai acheté ma tour j'avais aussi du générique (250W) et elle a fini par lâcher avec la mise en place de mon 4ème disque dur
Depuis j'ai monté une 500 W bi ventillateur (4 connecteurs) et en générique! Elle tourne tres bien malgrès le fais qu'elle doit supporter aujourd'hui pas moin de 7 ventilateurs (de processeurs tournant a plaine puissance) 5 Disques durs (heureusement le 6 ème est USB
Je pence qu'une alimentation générique a pas cher peut être valable dans la mesure ou celle-ci est testé, vérifier et bien choisi avant toute utilisation à long terme.
Voilà
@++
| Blinky@IDN a écrit : Le bruit de ton hdd, c'est un siflement ou les vibrations ? |
Pour le sifflement, j'utilise ca : http://www.informanews.net/scripts/article.php/65.htm
J'ai 2 DD IBM GXP 45 et 80Go dedans, je ne les entends plus.
Faire gaffe si les DD chauffent déja pas mal sans etre la dedans.
L'autre solution est de changer de DD, les hitashi en Sata ne font presque plus de bruit par rapport aux miens.
Parce moi mon alim tourne tres bien aussi, sauf que les tensions ne sont CAREMENT pas stables.
5v -> 4,8v
12v -> 12,48v
-12 -> -11,82v
3,3v -> 2,9v
et pourtant elle tourne et reste silencieuse...
Je n'est pas eu le temps de les tester. Mais je vais essayer de prendre le temps pour le faire. (je ne promet rien, je n'est jamais de temps
| fiumorbo a écrit : ps: je dois changer d'alim (mon 3,3v déconne, il tombe très souvent a 2,9v). J'ai besoin de 380W max, plutot silencieux. Je change aussi le boitier. Budget 150€ Maxi, vous me conseillez quoi ? |
Si tu es ecolo pauvre:
Fortron Green Power 400W (55-60€) ou FSP400-60GLN
+ 80% de rendement tout le temps
+ les perfs d'une grande pour un petit prix
+ respecte la derniere norme CE (pas encore obligatoire?)
- peu de cables, cables assez court (pour ceux qui ont un gros boitier)
- cables non blindées
Si tu es ecolo riche:
Seasonic 12 430-HT (90€)
+ cablerie complete
+ 80% de rendement tout le temps
- cher pour ce que c'est
- gestion des cables a améliorer (pour une alim haut de gamme)
- vraiment chere !
Une bonne alimentation est une alim qui fournit un courant stable qu'il y ait de la charge ou non, qui respecte le voltage (je connais pas la norme, mais 5% d'ecart de voltage c'est pas franchement grave), qui fournit un amperage suffisant pour chaque ligne (surtout pour ceux qui ont un PC chargé) et tout ca avec un rendement maximum pour eviter les pertes inutiles et donc le degagement de chaleur.
Les alims no name en regle générale indique en général le chiffre de pic pour voltage moyen, ce qui veut dire n'importe quoi... une 500W qui peut pas fournir 300W de puissance c'est courant dans ces eaux la.
Dès qu'on tire un peu dessus elle fournissent une puissance degradée, et paf ton proc ou ta mem plante.
J'avait un parc de 30 machines avec des alim noname.
Les hdd de 25 machines on été changé une fois par an sur 3 ans pour finalement réussir a faire changer les alim, depuis plus de souci.
Donc pour une noname faut pas avoir peut de perdre ses données, c'est tout.
2-3 details :
Sur le schema de la page 2 (alimentation lineaire) si un transformateur 15VAC est utilise, la tension redresse filtree sera de l'ordre de 19.8V (15*1.41)-(2*0.7V) et non pas 15VDC.
Sur la figure des diodes en page 5, vous avez regarder quel type de diodes c'est ? On peut avoir la reference ? C'est pas parce que c'est un boitier axial qu'elles ne sont pas schottky ! C'est sur ce genre de boitiers sont prevus pour des courants/puissances dissipables qui sont plus faibles, mais ca peut convenir aussi !
Ensuite si elles sont refroidies sur votre photo ! Le refroidissement est assure via les pattes, qui sont soudes sur un support qui est lui relie au radiateur. La majorite de la chaleur evacuee dans ce type de composants se fait par les pattes, car c'est metallique (donc bon conducteur) et directement relie au die (coeur de la diode). Le boitier plastique isolant (electrique et thermique) ne dissipe que tres peu de chaleur.
Ensuite un point bcp plus discutable, le fait de deporter les composants qui chauffent pour watercooler/se faire une alim fanless.
En therorie c'est tres mauvais, comme vous l'avez explique : induction dans les cables, rayonement electromagnetique, couplages parasites entre fils,etc...
En pratique ca fonctionne pour peu que l'on fasse des cables le plus court possible, d'un diametre suffisant pour les gros courants, le tout correctement monte et isole (attention certains composants sont continuelement a 150V/350V suivant le type d'alim !!!) et que l'on ne deporte SURTOUT PAS la partie qui gere le 5V standby : c'est une alimentation de type auto-oscillante qui est tres sensible au capacites parasites des cables et inductance, j'avais essaye sur une 1ere alim elle avait du mal a se mettre en route la partie auto oscillante. Resultat, si ca demare pas, le transi reste en conduction et ca pete...
La deuxieme alim modifie tourne mainteant depuis 1an et demi, sans prob, sur un pc qui marche en moyenne 15h/j et qui a deja fonctionne des jours d'afile... pas de prob d'emission EMI sur TV/Radio, meme si c'est moins bon que d'origine, c'est certain. Des photos :
http://echapatte.free.fr/fotos/silent_pc/alim2/
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ah vi dit comme ça c'est simple... google+pont de diodes pour moi quand même