Question:
Pourquoi les circuits électroniques doivent-ils être alimentés en courant continu ou en courant alternatif redressé?
Everyone
2014-06-23 23:32:22 UTC
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Je suis sûr que la réponse à cela devrait être évidente - même pour moi ...

Cela fait un moment que je lis et j'essaye de construire des circuits électroniques simples. L'alimentation se fait presque toujours soit par une batterie / cellule, soit par CA dûment redressé en CC.

J'ai l'impression que les circuits électroniques fonctionnent rarement sur une alimentation secteur.

  • Cette impression est-elle correcte?
  • Si oui, pourquoi un circuit électronique est-il rarement (voire jamais) alimenté / polarisé en utilisant du courant alternatif direct?
La plupart des blocs d'alimentation sont alimentés en courant alternatif et ils * sont * des circuits électroniques et ils ne sont pas rares du tout.
Cinq réponses:
horta
2014-06-23 23:44:35 UTC
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Votre impression est correcte

AC change souvent la polarité. La plupart des dispositifs à semi-conducteurs ont été conçus avec des conditions de polarité très particulières à l'esprit. Si l'on inversait la polarité entre deux entrées sur de nombreux composants différents, vous obtiendriez de la fumée magique qui en sortait.

Par exemple, prenez l'opération mosfet. On s'attend à ce qu'un NMOS bloque le courant du drain à la source jusqu'à ce que la porte soit activée. Si vous avez du courant alternatif entre le drain et la source, cela permet au courant de circuler en arrière (perte de contrôle de la porte).

Il n'est pas impossible de concevoir un circuit électronique avec des dispositifs actifs autour du courant alternatif, mais cela le rend beaucoup plus difficile . Je devrais également nuancer cette affirmation: de nombreux circuits électroniques ont des signaux avec des composants CA, mais ils ont généralement un décalage CC pour empêcher la commutation de polarité. Ce serait quelque chose comme 5VppAC avec un décalage de 2.5V DC serait un signal AC de 0-5 V.Cela reste la même polarité à tout moment même s'il transmet un signal AC.

LvW
2014-06-24 13:37:16 UTC
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Un mot-clé - en contexte avec la question - est LINÉARITÉ.

Prenons l'exemple simple d'un circuit électronique, largement utilisé: amplificateurs «linéaires» à transistors (circuits localisés ou intégrés ). Les transistors sont des dispositifs hautement non linéaires.

Afin de produire des signaux de sortie sinusoïdaux présentant une faible distorsion du signal, il est nécessaire de n'utiliser qu'une certaine partie de la caractéristique d'entrée-sortie. Par conséquent, nous utilisons une tension continue / courant continu pour BIAS le dispositif à un point de fonctionnement approprié (dans une partie quasi-linéaire limitée de la fonction d'entrée-sortie). Ensuite, le signal d'entrée provoque une oscillation autour de ce point de fonctionnement résultant en une qualité de sortie acceptable.

Mishyoshi
2014-06-23 23:46:25 UTC
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Vous avez raison, les circuits sont rarement alimentés en courant alternatif. Certains circuits analogiques peuvent fonctionner sur CA, mais pas le numérique. Cela est dû à la nature même de sa conception et à la manière dont elle s'est avérée efficace et facile à mettre en œuvre. Il existe un système qui utilise un signal CA pour encoder des données sur certains systèmes très anciens, mais il nécessite de nombreux composants de haute puissance, ce qui n'est pas pratique avec la technologie actuelle. Un exemple serait d'anciennes machines à sous de casino qui utilisaient un signal analogique pour faire tourner les rouleaux et le distributeur de pièces déposait les pièces une par une. De plus, certains compteurs mécaniques utilisaient le basculement du signal AC pour compter.

Les transistors tels qu'ils sont maintenant sont conçus pour être efficaces avec les signaux DC (si vous considérez les données numériques comme DC, car certains puriste dirait qu'il est en fait offset AC). C'est ce qui est le plus économe en énergie et le plus efficace en termes d'espace dans les circuits intégrés. En outre, le codage des données sur un signal CA (bien que possible) est beaucoup plus complexe qu'avec un signal CC, car vous pouvez utiliser un mécanisme de détection de front simple. Pour ce faire avec le courant alternatif, vous devez utiliser des détecteurs ou des circuits comme celui-ci, ce qui n'est pas pratique.

Maintenant, si vous voulez comprendre pourquoi la technologie s'est déplacée vers DC, considérez ceci: imaginez que vous essayez pour allumer / éteindre des circuits complexes avec DC, c'est facile, car votre signal n'a que deux états: plein allumé et complètement éteint. Avec AC, vous auriez (comme une supposition): un signal AC ou aucun signal. Les relais peuvent être compatibles avec votre signal CA, mais ils fonctionnent simplement à cause du champ magnétique. Pour que votre relais reste fermement allumé, vous auriez besoin de rectifier votre signal (pour qu'il ne balance pas) donnant ainsi un AC redressé ...

En bref, c'est à la fois historique et technologique raisons.

les relais peuvent fonctionner avec le signal de bobine CA
Vous avez raison.Il s'agissait d'une simple analogie, mais ce n'était pas vraiment une très bonne analogie.
GR Tech
2014-06-24 00:45:00 UTC
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Le premier tube électronique était la diode et la principale propriété est de produire une tension continue à partir du courant alternatif (unidirectionnel). Le tube triode est basé sur une diode (DC) et a été le premier appareil avec des propriétés d'amplification ou de commutation stables. Cela a été réalisé en contrôlant le flux d'électrons d'une cathode négative à une anode positive via une grille. Ainsi, la faible tension du réseau module une tension continue (oscillation continue) et celle d'un amplificateur est faite. Cet appareil a principalement besoin de la télégraphie et des premières radios. Utiliser une alimentation CA rend l'amplification extrêmement coplex et finalement inutile.

Après cela, de nombreuses applications avec des tubes électroniques introduites sur le marché et l'industrie dans le monde entier.

Transistor inventé comme un remplacement direct des tubes à triode, basé exactement sur le même concept, et aujourd'hui les circuits intégrés se composent de millions de transistors qui ont besoin d'une alimentation CC.

Cependant, il existe un dispositif à semi-conducteurs comme Thiristor ou Triac qui peut être alimenté en courant alternatif, mais dans la plupart des cas, il a besoin d'un circuit de passage à zéro avec un signal d'entrée approprié qui devrait être lié d'une manière ou d'une autre à la fréquence du Alimentation secteur et ainsi de suite

Wouter van Ooijen
2014-06-24 10:37:54 UTC
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Les circuits les plus intéressants conservent un état interne, c'est-à-dire qu'ils stockent des informations. Pour ce faire, les circuits ont besoin d'énergie électrique. Le courant alternatif pur (courant et tension en phase), de par sa nature, passe régulièrement par une période sans énergie. Cela rend difficile la réalisation d'un circuit capable de stocker l'état: c'est comme si le circuit devait redémarrer à chaque période de courant alternatif. Vous pouvez contourner ce problème en stockant de l'énergie sous une autre forme (magnétique, mécanique, dans un condensateur, etc.) mais pourquoi s'embêter? Le CC peut fournir de l'énergie à tout moment, donc la plupart des circuits fonctionnent avec du CC.

Ce qui précède concerne principalement les circuits numériques. Un circuit analogique pourrait être alimenté en courant alternatif, mais alors le composant AC serait présent dans la sortie, ce qui dans la plupart des cas poserait un problème (en particulier lorsque la sortie est introduite dans une oreille humaine).

CMOS SRAM peut stocker des données sans consommer aucune énergie.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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