Guide complet de PCBTok sur la tension continue

Introduction

Cet article peut vous aider à vous familiariser avec les informations de base sur la tension continue (CC). Vous saurez comment mesurer cette tension. Vous apprendrez pourquoi la tension continue semble être préférable à la tension alternative traditionnelle. Nous décrirons plus en détail l'application de la tension continue dans l'électronique.

Qu'est-ce que la tension continue ?

Décrit comme le courant électrique qui circule dans une seule direction. Il n'a qu'un seul type de source de tension. Le circuit avec tension continue utilisé contient des sources et résistances pour contrôler la tension et le courant constants. Des composants tels que des condensateurs ou des inducteurs modifient le type de circuit appliqué.

Symbole de courant continu et de tension continue

Le symbole utilisé pour diriger les courants est très simple et évident. Il se compose d'une ligne droite horizontale avec une ligne pointillée en dessous. Pour la tension continue, il est désigné par la lettre « V » avec une ligne continue au-dessus et une ligne pointillée. Son caractère Unicode est « ⎓ ». Ces symboles vous aident à distinguer facilement la tension continue et la tension continue dans les schémas de circuit.

Codes de couleur des fils CC

Il est maintenant temps de passer aux codes de couleurs des fils CC et de se référer à des normes telles que la CEI et le NEC des États-Unis. Cela permet de protéger les pratiques de câblage appropriées dans les systèmes électriques CC.

Normes CEI

• Si le conducteur qui relie les parties métalliques exposées de l'installation électrique du consommateur est appelé conducteur de protection, la couleur de ce conducteur est vert-jaune.
• Si l'un est le fil sortant appelé fil positif et l'autre est le fil de retour appelé fil négatif, ici le positif est marron et le négatif est gris.
• Si le système d'alimentation CC à 2 fils pour le câblage des locaux fonctionne à une tension non inférieure à 60 volts mais non supérieure à 300 volts et est mis à la terre, le circuit positif-négatif mis à la terre est marron, le circuit négatif-négatif mis à la terre est bleu. Le circuit positif-positif mis à la terre est également bleu et le circuit négatif-positif est gris.
• Le système CC comporte deux conducteurs extérieurs et un fil central qui est neutralisé au niveau de la sous-station. Le fil positif est de couleur marron. Le fil central est bleu. Le fil négatif est de couleur grise.

Code national de l'électricité des États-Unis

• Un système de mise à la terre de protection destiné à protéger les travailleurs contre les tensions dangereuses résultant de la remise sous tension de la ligne, de la foudre ou de la tension induite doit utiliser des fils nus ou de couleur verte ou vert-jaune.
• Pour le système CC à deux fils non mis à la terre, il n'y a pas de code couleur pour le fil positif (L+) mais peut être rouge ou de toute autre couleur, le fil négatif (L-) est de couleur noire.
• Il existe également un code de câblage pour un système CC à deux fils relié à la terre. Pour un fil négatif relié à la terre, le fil positif est rouge, le fil négatif est blanc. Pour un fil positif relié à la terre, le fil positif est blanc, le fil négatif est noir.
• Le code couleur des câbles pour un système CC à trois fils avec mise à la terre est le suivant : le fil positif (L+) est de couleur rouge. Le fil neutre (N) est blanc et le fil négatif (L-) est noir.

Caractéristiques de la tension continue

Examinons maintenant ce qu'est la tension continue, ou plus précisément, les caractéristiques spécifiques de cette forme de tension, les propriétés qui la différencient des autres types de tension électrique.

Avantages

Voici les mérites de la tension continue afin de mettre l'accent sur son essence vitale dans le circuit électrique moderne. Découvrez pourquoi cela est crucial dans diverses formes d'appareils électroniques et plus particulièrement dans l'électronique grand public et dans les applications qui nécessitent une tension stable.

• Réponse instantanée du circuit – il fournit de l'énergie dès que les circuits en ont besoin pour un interrupteur marche/arrêt rapide.
• Ne pas utiliser de puissance supplémentaire – pas de notion de puissance réactive comme dans le cas du courant alternatif.
• Peut stocker de l'énergie- peut être facilement stocké dans des batteries.
• Fonctionne bien avec l’électronique – les gadgets électroniques fonctionnent bien avec cela.
• Meilleur contrôle de la tension – sortie stable.
• Efficace dans la conduite – ne permet pas de gaspiller de l’énergie pendant la transmission.
• Nécessite moins d’isolation– n'a pas besoin de beaucoup de isolationCâblage simplifié.

Désavantages

La tension continue présente certains inconvénients, allant des problèmes de commutation de la charge dans les circuits aux problèmes de transformation de la tension pour permettre de prendre de meilleures décisions concernant les appareils électriques.

• Difficile d'arrêter le courant – arrêter le courant dans un courant continu est difficile. Nécessite un équipement spécialisé.
• Tension difficile à modifier - convertisseurs complexes et coûteux.
• Effet de corrosion important - provoquer la corrosion des matériaux.
• Appareils coûteux - ont des coûts initiaux plus élevés.
• Configuration de câblage compliquée- nécessite une planification minutieuse.
• Régler la tension d'entrée - ne peut pas être facilement ajusté.

Différence entre la tension alternative et la tension continue

Maintenant que nous connaissons les bases de la tension continue, voyons en quoi elle diffère de la tension alternative.

Waveform

La tension continue n'a pas forme d'onde; ce sera une tension constante à tout moment. Un processus à sens unique. Ne peut pas être inversé dans la direction opposée. D'un autre côté, la tension alternative a la forme d'onde qui change réellement sa polarité. Ce flux de va-et-vient est produit par les alternateurs des centrales électriques qui produisent du courant alternatif. La tension alternative n'est pas unidirectionnelle et cela est dû au fait qu'elle peut facilement couvrir une grande distance.

Variation

La tension continue peut être classée en deux types : la tension continue pulsée et la tension continue pure. La tension continue pulsée fluctue légèrement tandis que la tension continue pure est constante. Cependant, la tension alternative est plus utile que la tension continue. Elle peut avoir une forme d'onde sinusoïdale ou carrée. Elle peut également avoir une forme d'onde triangulaire.

Polarité

La tension continue est positive par rapport à la négative de la source. Les liquides qui s'écoulent dans un tuyau créent un champ magnétique et une polarité magnétique, de sorte qu'il y a un nord et un sud. Étonnamment, la électrons Les électrodes se déplacent dans une direction opposée à celle du courant. Cependant, la tension alternative n'a pas de polarité. Les électrodes à courant alternatif, lorsqu'elles sont utilisées avec du courant continu, donnent généralement leurs meilleurs résultats avec une seule polarité des électrodes.

Fréquence  

La tension continue a 0 Hz. Son sens de circulation est unidirectionnel. Elle ne produit pas de forme d'onde. Aucun mouvement dans une direction. La fréquence de la tension alternative affecte également la rapidité avec laquelle elle change de direction. La fréquence normale de la tension alternative est de 60 Hz, ce qui signifie que le flux de courant changera de direction en une seconde soixante fois. Un changement de direction cinquante-cinq fois en une seconde si la fréquence du courant continu est de 55 Hz.

Mouvement des électrons

Les charges électriques des tensions continues se déplacent dans une seule direction. La tension alternative fait bouger les électrons dans un mouvement circulaire.

Facteur de puissance

Pour le courant continu, c'est toujours 1. Pour le courant alternatif, la tension varie de 0 à 1.

Type de charge

Les charges résistives ne peuvent être alimentées que par du courant continu. Permet de travailler efficacement avec des appareils qui limitent le débit. Possibilité d'appliquer une tension alternative pour travailler avec des charges capacitives, inductives et résistives. Le courant alternatif peut charger plusieurs appareils à la fois.

Hasardeux 

La tension continue est systématiquement plus nocive que la tension alternative à valeur nominale égale. Une petite quantité de courant continu peut être dangereuse.

Efficacité

La tension continue permet de produire de l'énergie de manière efficace. Elle génèrera des pertes minimales. Le courant alternatif a une efficacité réduite par rapport au courant continu. La raison en est la perte d'énergie lors de la transmission.

Type de balayage

Permet de calculer le point de polarisation du circuit des sources d'alimentation en tension continue sur plusieurs niveaux de tension. Toute ressource avec une variable CC peut également l'utiliser. Les simulations de balayage de tension alternative sont utilisées pour calculer la réponse d'un circuit à un faible signal.

Type de numérisation

Les types de balayage de tension CC commencent à cent millisecondes. Ils peuvent atteindre jusqu'à dix mille secondes. Fonctionne avec des ondes en rampe ou triangulaires. La tension CA utilise généralement un cycle d'échantillonnage à vitesse constante.

Candidature

Les téléphones portables, les téléviseurs à écran plat, les lampes de poche et les véhicules électriques ou hybrides sont alimentés en courant continu. Le courant alternatif est utilisé pour l'électronique grand publicLes meilleurs exemples sont les réfrigérateurs, les lave-vaisselle et bien d’autres.

Réduire la tension continue

Certaines applications nécessitent de réduire la tension continue. Apprenons maintenant des méthodes efficaces pour la réduire.

Avec diodes

Comprendre qu'un diode conduit uniquement une fois polarisé en direct, vous serez mieux équipé pour réduire. Avec une connexion, une certaine chute de tension se produit à ses bornes. La diode au silicium subit une chute de tension. Elle est d'environ 0.6 à 0.7 volts. Une diode au germanium perd environ 0.25 à 0.3 volts. Vous pouvez mettre plusieurs diodes en série. Vous utiliseriez quatre ou cinq diodes au silicium pour une perte de 6 V d'une batterie qui fournit 9 V à une charge qui nécessite 3 V.

Avec des résistances

Vous pouvez faire chuter sa tension en utilisant des résistances dans une technique simple appelée diviseur de tension. Visualisez la configuration de deux résistances placées consécutivement l'une à côté de l'autre. Si les deux résistances sont similaires, elles répartissent la tension de manière égale, ce qui vous permet d'obtenir la moitié de ce que vous avez au départ. Si vous souhaitez atteindre une tension spécifique, vous pouvez définir la taille d'une résistance, puis déterminer la taille de l'autre. Avec une batterie de 5 V et que vous voulez 3 V, utilisez une résistance de 10 Ω. La deuxième résistance doit être calculée à 15 Ω.

Tension continue à élévation

Voici comment vous le faites.

Avec convertisseur Boost

Vous pouvez augmenter la quantité de tension de sortie du courant continu à l'aide d'un convertisseur élévateur. Un appareil qui transforme la tension électrique d'une valeur inférieure à une valeur supérieure. Des commutateurs et des pièces de stockage d'énergie sont utilisés pour modifier la tension. Le niveau de puissance restera le même. Les quantités augmentent avec une tension accrue.

Mesurer la tension continue en Multimètre

La vérification et la mesure de ces éléments sont essentielles pour les tâches électriques et le dépannage. Étapes simples pour utiliser un multimètre sont:

·    Étape 1 : Préparez votre multimètre

Il est nécessaire de préparer le matériel. Allumez le multimètre. Sélectionnez la fonction tension continue. Il s'agit d'un « V » suivi d'une ligne horizontale.

·    Étape 2 : placez les fils en parallèle

Connectez les fils ensemble. Ils doivent être en formation parallèle. Commencez par fixer la sonde noire. Vous devez la fixer au port marqué « COM ». Vous devez ensuite insérer la sonde rouge dans la prise VΩ. Retirez ensuite les sondes dans l'ordre inverse. Commencez par retirer la sonde noire. Ensuite, passez à la sonde rouge.

·    Étape 3 : Placement du fil de tension CC

Connectez maintenant correctement les sondes de test. Placez la sonde noire sur le point de test de polarité négative. Souvent, il s'agit de la masse du circuit. Appuyez la sonde rouge contre le point de test positif.

·    Étape 4 : Réglage de la portée

Vous devrez peut-être modifier la plage de votre multimètre. Presque tous les multimètres numériques actuels (DMM) ajustent eux-mêmes la plage à la valeur sélectionnée. Appuyez plusieurs fois sur le bouton RANGE pour l'obtenir.

Applications de la tension continue

Sachant maintenant ce que nous devrions étudier concernant la tension continue comme l'avantage et l'inconvénient, voici ses applications les plus courantes.

Appareil électronique

Les ordinateurs, les téléphones et les téléviseurs utilisent une tension continue. Utilisé pour connecter carte mère et d'autres parties du gadget. De même, cela sert à charger la batterie du smartphone et à alimenter les différentes opérations du smartphone. Les téléviseurs en dépendent également. Cela permet de réguler la puissance de sortie pour éviter tout service intermittent.

Moteurs électriques

Ceci est également utile pour contrôler les moteurs électriques utilisés dans les véhicules électriques, les machines et autres appareils. Il fournit une puissance constante à ces moteurs.

Stockage d'énergie

Les panneaux solaires en sont un exemple courant. Ils transforment l'énergie solaire en courant continu. Cette énergie est ensuite injectée dans des batteries. Vous aurez ainsi une réserve d'énergie la nuit ou sous la pluie. Les éoliennes utilisent également la tension continue. Elles stockent en permanence l'énergie produite pour des applications futures. Les véhicules électriques chargent les batteries en utilisant ce type de tension.

Sources de tension continue

Maintenant que vous savez où elle est applicable, vous vous demandez peut-être où vous pouvez obtenir cette tension. Voici les sources parmi lesquelles vous pouvez choisir :

• • • Convertisseurs CC
    • Piles et batteries
    • Onduleurs
    • Convertisseurs électroniques de puissance
    • Panneaux solaires
    • Thermocouples
    • Filtres de puissance actifs shunt
    • Ballasts électroniques

FAQ sur la tension continue

·  Pourquoi la tension continue est-elle utilisée dans les appareils électroniques ?

Vous vous demandez peut-être pourquoi les appareils électroniques utilisent cela. Composants PCB comme le transistors, diodes et Cartes IC en ai besoin. C'est pour s'assurer qu'il a courant constant et la tension. Il fournira une tension constante à ses bornes. Ceci indépendamment de la quantité de courant qui en est tirée. Il est possible de sélectionner la polarité de la tension de sortie, de sorte que les appareils connectés au circuit fonctionnent efficacement. Cette alimentation stable permet de maintenir vos appareils électroniques en bon état de fonctionnement et pendant une bonne durée.

·  Quelle est la tension typique d’une alimentation CC ?

Presque tous les circuits électroniques nécessitent une alimentation en tension continue. Vous en avez probablement une chez vous que vous pouvez également utiliser pour vos projets informatiques physiques. Microcontrôleurs et les processeurs numériques ont besoin de 5 volts et de 3.3 volts. Parmi les plus fréquents, on trouve 5 V et 12 V.

·  La tension continue peut-elle être convertie en courant alternatif ?

Pour convertir le courant continu en courant alternatif, il vous suffit d'un onduleur. onduleur Le convertisseur fonctionne en inversant le flux d'entrée CC à très grande vitesse. Ce mouvement de va-et-vient du courant fait que la sortie est en CA. L'onduleur prend alors le CC qui circule sans à-coups et le transforme en un courant qui fluctue de la même manière que le CA le fait naturellement.

·  La tension continue peut-elle provoquer un choc électrique ?

Il est possible de recevoir une décharge électrique. Mais pour ressentir cette décharge, des tensions beaucoup plus élevées que celles du courant alternatif sont nécessaires. En effet, votre corps est capable de supporter un courant continu plus élevé que le courant alternatif. Les tensions continues élevées sont dangereuses. Soyez prudent lorsque vous manipulez de l'électricité ou une tension.

Conclusion

Pour résumer, cet article a pour but de définir ce qu'est la tension continue. Nous avons discuté de ses caractéristiques. Nous avons également abordé ses avantages et ses inconvénients. Il compare la tension continue à la tension alternative et décrit les techniques de contrôle de la tension, présente des exemples concrets d'utilisation et définit ses sources.