1. Chap 2 : LA CONVERSION DC–DC : Alimentations à découpage
1° Introduction
2° Découpage série (Buck)
3° Découpage parallèle (Boost)
4° Accumulation inductive (Buck & Boost)
5° Accumulation isolée (Flyback)
6° Série isolée (Forward)
7° Accumulation capacitive (Cuck)

2. 1° - Introduction
Une alimentation est un dispositif destiné à fournir en sortie une tension continue régulée à partir d’une source continue ou alternative.
Deux technologies de régulation sont possibles :
- La régulation linéaire ou « ballast »,
- La régulation à découpage.
Source non régulée
Sortie régulée
Ballast
régulation
Source non régulée
Sortie régulée
Découpage
régulation

3. 1° - Introduction La régulation linéaire ou « ballast »
La régulation à découpage.
Transfo 50 Hz
Adaptation de la tension
Isolation galvanique
Sortie régulée
Redresseur
Basse tension fort courant
100 Hz
régulation
Secteur
230 V
~ 50 Hz
Cond. tampon
T Ballast
Régulation par dissipation
Courant
Tension
Non régulée
Régulée V Is Vs
Pu = Vs.Is
Pballast = V.Is
Transfo 50 kHz
Adaptation
Isolation
Sortie =
régulée
Redresseur
Basse tension fort courant
50 kHz
régulation
Secteur
230 V
~ 50 Hz
Cond. tampon
Haute tension faible courant
100 Hz
Transistor
Découpage
Régulation
temps
Tension
Saturé T
Période T
rapport cyclique
Bloqué
Vs en moyenne

4. 1° - Introduction Caractéristiques Découpage Linéaire
Puissance massique
200 à 300 w/kg
10 à 30 w/kg
Puissance volumique
300 W/l
50 W/l
Rendement
60 à 90 %
35 à 55 %
Plage de tension d’entrée
0,5 à 1,2 UN
0,9 à 1,1 UN
Temps de maintien
10 à 100 ms
5 à 10 ms
Régulation dynamique
(dépassement – durée)
5% - 1 ms
1% - 50 s
Ondulation résiduelle CàC 1%
0,1%
Perturbations EMI RFI
Importantes
Négligeable
MTBF h h

5. 1° - Introduction Coût Coûts Puissances Puissance Volumique (W/l)7
(W/l)
100 50
Coûts
Linéaire
(€/W) 14
Découpage
Découpage
Linéaire
Puissances
Puissance Utile
(W)
300
150

6. 2° - Découpage série (Buck)L C D E iS iC iL vS v
F,  vL K iE
VS =  E v E2 vL E1 v E2 vL t v T T 2T E t vL T T 2T
(1-)E
-E I I0 iL

7. 2° - Découpage série (Buck)L C D E iS iC iL vS v
F,  vL K iE t T T I iL I0 t T T I I0 iL
Ilim I t T T I i1 I0 t T T I I0 iD VS E
DNI
ILmoy DI
 = 1
 = 0
 = 0,5
 = 0,25
 = 0,75
Ilim max=

8. 2° - Découpage série (Buck)
Débit interrompu R L C D E iS iC iL vS v
F,  vL K iE t T T 2T E1 E2 v T t vL T T 2T
(E-VS)
-VS
I’ iL T VS E
DNI IS DI
 = 1
 = 0
 = 0,5
 = 0,25
 = 0,75
ILSM=

9. 3° - Découpage parallèle (Boost)vL i1 L E1 iC vS
f,  iD D iS K iK C
RCh vS vL + - vD vS vL - + vK t vL T T 2T E
(E -VS) I I0 iL

10. 3° - Découpage parallèle (Boost)vL i1 L E1 iC vS
f,  iD D iS K iK C
RCh t T T I iL I0 t T T I iK I0 T T iS t I I0 iD VS E
DNI IS DI
 = 0
 = 0,5
 = 0,75
 = 0,67
ILSM=
2 E
4 E
3 E

11. 4°- Accumulation inductive (Buck & Boost)iC vS
f,  vL iD D iS K iL C
RCh vS vL + - vD vS vL - + vK

12. 4°- Accumulation inductive (Buck & Boost)vL T T 2T E
-VS I I0 iL i1 L E1 iC vS
f,  vL iD D iS K iL C
RCh t T T I iK I0 T T iS t I I0 iD t T T
I-IS
-IS iC

13. 4°- Accumulation inductive (Buck & Boost)vL T T 2T E
-VS
I’ iL T i1 L E1 iC vS
f,  vL iD D iS K iL C
RCh VS E
DNI IS DI
 = 0
 = 0,5
 = 0,66
 = 0,33
ILSM=
2 E
 = 0,60

14. 5°- Accumulation isolée (Flyback)D E Q
Buck & Boost L C D E Q L C D E Q E Q L C D

15. 5°- Accumulation isolée (Flyback)ε εL ε0 D Tr C iC i2 i1 v1 v2 E R iS vS vT t T T
I1 iK
I10 T T iS t
I2
I20 i2
En démagnétisation incomplète t vL T T 2T
n2/n1E
-VS
ε’ iL T
En démagnétisation complète

16. 5°- Accumulation isolée (Flyback)D Tr C iC i2 i1 v1 v2 E R iS vS vT VS E
Démagnétisation incomplète IS
Démagnétisation complète
 = 0
 = 0,5
 = 0,66
 = 0,33
ILSM=
2 E
 = 0,60
En démagnétisation incomplète
En démagnétisation complète

17. 5°- Accumulation isolée (Flyback)D2 C2 R Q iC iS
iDR i2 iE v1 v2 vS E
230 V ~ 50 Hz C1
C.I.
DRIVER v3 i3 D3 C3
vDR vQ

18. 6°- Série isolée (Forward)K  D1 D2 D3 L D1 L
Phase active D2 D3 L
Débit non interrompu dans la bobine
Roue libre +
démagnétisation D2 L
Débit interrompu
Roue libre

19. 6°- Série isolée (Forward)K  D1 D2 D3 L K
 = 40% D’

20. 7°- Accumulation capacitive (Cuck)ik
vL1 R L1 C D E iS
iC2
iL1 vS vD F  vC
iL2 ic iD
vL2 vk