Electronique : multiplicateurs statique de tension

19 septembre 2020 rdorigny 0 commentaires

Dans cet article, nous allons voir les différentes topologies pour multiplier une tension (doubleurs, quadrupleurs).

Les schémas pour multiplier des tensions sont nombreux, aussi je ne vais m'attarder que sur les multiplicateurs statiques les plus simples. Les multiplicateurs dynamiques qui utilisent le principe de la réactance (buck/boost converter, sepic, Dickson, ...) pour augmenter/baisser la tension ne sont pas présentés.





1) Circuit de Villard

Constitué d'un condensateur et d'une diode, il est difficile de faire plus simple. Ce circuit décale la tension alternative vers le sens de la diode.

Sur l'oscilloscope, on observe effectivement le signal de sortie (violet) décalé par rapport au signal d'entrée (jaune).

2) Circuit de Greinacher

Ce circuit réalise un redressement en tension continu sur tension de sortie Vs=2A-2Vseuil avec Ve=Asin(wt). Avec Vseuil qui est la tension de seuil d'une diode (0.7V environ).



Sur cet exemple, on a A=2.5V et on observe que le signal mesuré est à 3.8Vcc soit Vs=2x2.5-2x0.6=3.8V. Les tensions sont généralement assez fortes avec ce circuit ce qui fait que 2Vseuil-diode est négligeable par rapport à 2A. Et donc, si A est grand alors Vs=2A. Le circuit de Greinacher est un doubleur de tension.

3) Circuit de Marius LATOUR

Le circuit de LATOUR est une variante du circuit de Greinacher, il redresse les amplitudes positives et négatives tout en conservant un point commun Zéro.



Sur l'exemple ci-dessus, on applique un signal d'amplitude 6V, et on a toujours une tension de sortie Vs=2A-2Vs, soit environ 11V.

Ce qui est intéressant avec ce schéma, c'est qu'il propose une alimentation symétrique. Il est assez courant de le trouver avec un régulateur de tension positive 78XX et négative 79XX (pour alimenter un circuit à base d'AOP) juste après les condensateurs.

4) Quadrupleur de tension

Le schéma quadrupleur de tension est une variante du circuit de LATOUR, avec deux diodes et deux condensateurs en plus.


Sur l'exemple ci-dessus, l'amplitude du signal d'entrée est de A=5V ce qui donne Vs=18V.

Conclusion

Nous avons vu les circuits principaux pour réaliser des multiplicateurs statiques. Dans un futur article, je vous présenterais les circuits élévateurs de tensions par réactance.













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