Electronique de puissance et énergie
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Energie Solaire et Éolienne
L’énergie éolienne: décision judicieuse ou perte de temps?
Le gouvernement britannique a récemment annoncé la plus grande expansion jamais réalisée dans le domaine de l’énergie éolienne au monde. Alors, dans quelle mesure ce projet est-il réaliste ? Quels sont les pièges, techniques ou autres, et dans quelle mesure est-ce viable économiquement ? Il est temps d’examiner la production éolienne dans son ensemble. Le vent est simplement de l’air en mouvement, doté de masse et d’énergie. Il est utilisé depuis des siècles, l'exemple le plus évident étant les moulins à vent. En 1850, l’Américain Daniel Halliday développa le moulin à vent agricole « à pales multiples », un dispositif relativement simple qui inspira les premières tentatives visant à convertir le vent en une forme d’énergie pouvant être soit stockée pour une utilisation future, soit appliquée ailleurs.Télécharger l'article
Centrale solaire sur balcon: Balcon Solaire DIY= Payback en Vitesse!
Vous n’avez pas besoin de recouvrir tout un toit de panneaux solaires photovoltaïques avant que l’installation ne devienne économiquement et écologiquement viable. L'idée d'une installation photovoltaïque reliée au réseau sur votre balcon commence à gagner du terrain avec tant d'employés de bureau travaillant désormais à domicile que tout apport d'énergie solaire peut aider à compenser la consommation d'énergie domestique supplémentaire pendant les heures de clarté. Ces mini centrales électriques sont assez bon marché et bénéficient même de subventions dans certaines villes européennes. J'ai étudié la réglementation qui les régit, j'ai fait quelques recherches sur le matériel et j'ai procédé à l'installation.Télechargement gratuit
L’énergie solaire simplifiée: Chargement solaire avec et sans contrôleur
Des contrôleurs de charge et des circuits onduleurs complexes peuvent être utilisés pour extraire la dernière goutte d'énergie d'un panneau solaire. Mais contrairement aux idées reçues, il est également possible de connecter simplement la batterie directement au panneau.Télécharger l'article
optimisation des centrales solaires sur balcon
L'engouement autour de la technologie solaire en général, et des centrales solaires de balcon en particulier, n'a cessé de croître depuis le début de la guerre en Ukraine (et l'incertitude qui en a résulté concernant l'approvisionnement énergétique en Europe centrale). Depuis notre dernier article en 2021, l'offre et les ventes dans ce secteur ont connu une croissance énorme, et les prix sont plus bas que jamais. Les informations de base dans cet article vous faciliteront la mise en route !Télécharger l'article
Batteries
La route vers l’alimentation par batterie: L'aube de l'ère des véhicules électriques
Au début du XXe siècle, le moteur à combustion interne a commencé à prendre le pas sur les véhicules électriques. Aujourd’hui, cent ans plus tard, les véhicules électriques font lentement mais sûrement leur retour. Le développement se poursuit à un rythme soutenu et l’énorme potentiel est évident. La clé du succès des véhicules électriques réside, contrairement aux premières attentes, dans les cellules lithium-ion plutôt que dans les piles à combustible.Télécharger l'article
L'ABC des batteries rechargeables
Devenues plus petites et plus légères, elles emmagasinent de plus en plus d’énergie à l’unité de volume. La raison majeure de leur développement est l’explosion des équipements nomades : téléphones mobiles, ordinateurs portables, caméras vidéos et baladeurs MP3.La synthèse suivante des méthodes de chargement et des technologies courantes des batteries est destinée à mieux comprendre leur usage dans les appareils nomades. Elle comprend des descriptions de la composition chimique des batteries au nickel-cadmium (CdNi), nickel-métal hydrure (NiMH) et lithium-ion (Li+). Télécharger l'article
Sécurité dans les grandes installations de batteries au lithium
Tous les fabricants de téléphones mobiles, de tablettes et d'ordinateurs portables se tournent vers la technologie lithium-ion pour fournir une capacité de stockage d'énergie légère, durable et fiable qui peut s'intégrer facilement dans un petit boîtier ou un boîtier. Surtout, après des milliards d’heures d’utilisation dans le monde, les batteries lithium-ion utilisées dans ces applications se sont révélées sûres. Comment ça se fait?Télécharger l'article
Chargeur/moniteur de batterie solaire
Les chargeurs de batteries solaires stockent l'énergie obtenue du soleil dans des batteries. L'auteur a développé un système qui charge la batterie selon les spécifications du fabricant et la protège contre les décharges profondes. Le système affiche tous les paramètres de fonctionnement importants sur un écran LCD. Selon les spécifications du fabricant, la puissance maximale du module solaire utilisé ici est de 150 W à 14,5 V. En pratique, le courant après déduction de toutes les pertes est de 7,5 A maximum.Télécharger l'article
Réparation des batteries au lithium
C'est une histoire banale. Après quelques années d'utilisation, le tournevis sans fil doit être rechargé plus souvent et l'aspirateur sans fil n’a plus assez d'énergie pour ramasser vos miettes. Dans mon cas, c'est le robot tondeuse à gazon qui a rendu l'âme au milieu de la tonte, refusant obstinément de retourner à sa station de charge. La solution la plus simple et la plus coûteuse consiste à acheter une batterie de rechange. Mais avez-vous pensé à tout simplement remplacer les cellules de la batterie ? Cette solution est plus économique et réduit les déchets.Télécharger l'article
Alimentations et onduleurs
Cool Power : Introduction aux alimentations à découpage
Les alimentations à découpage (SMPS) sont souvent rapidement mises de côté en raison de leur complexité. Cet article propose une vue d’ensemble de la technologie SMPS et une brève description des topologies les plus couramment utilisées, de manière pratique, en cherchant à démystifier le sujet et à encourager les passionnés d’électronique à développer leurs propres 'switchers', ou au moins à savoir choisir la bonne topologie pour une application donnée.Télécharger l’article
Alimentation de laboratoire professionnelle : La qualité a son prix
Les alimentations électriques ordinaires sont aussi courantes que le sable sur la plage, et même les alimentations électriques de laboratoire sont de toutes sortes et de toutes formats. Ceux-ci conviennent à de nombreuses fins, mais si vous souhaitez une qualité élevée, une stabilité élevée et une régulation précise, vous devez débourser beaucoup d’argent – et cela pour une alimentation avec une puissance de sortie moyenne. Une autre option consiste à en construire un vous-même.Télechargement gratuit
Onduleur sinusoïdal avec correction du facteur de puissance
Les onduleurs sont utilisés pour générer des tensions électriques CA telles que 230 VCA ou 115 VCA sur le terrain, en utilisant des batteries de véhicule haute capacité de 12 V ou 24 V. Ils sont disponibles dans une grande variété de puissances de sortie (entre 15 et 1 000 watts) et de qualité de tension de sortie CA (de l'abominable à l'onde sinusoïdale pure). Cependant, rares sont ceux qui combinent la correction du facteur de puissance (PFC) avec une « sortie d'onde sinusoïdale pure », c'est pourquoi une conception suggérée apparaît dans cet article, accompagnée d'un léger contexte théorique.Télécharger l’article
Régulateur de Tension Linéaire ±40 V : Une Alternative d’Alimentation
Pour ceux qui ne souhaitent pas utiliser d’alimentation à découpage (SMPS) pour l’amplificateur haute-fidélité Fortissimo-100, ce projet propose un régulateur linéaire symétrique de plus de 500 VA, offrant une faible chute de tension, un courant de sortie élevé et une excellente stabilité, le tout obtenu à partir de composants discrets et monté en kit !Lire l’article en ligne
Alimentation polyvalente pour platines d'expérimentation
Les alimentations pour platines d’éxperimentationn sont utiles lorsqu’aucune alimentation de laboratoire de bureau n’est disponible. La plupart des modules du marché se limitent à des tensions de sortie positives, inférieures à la tension d'entrée. Le projet que nous présentons ici est différent. À l'aide de deux circuits intégrés de Maxim, un adaptateur micro-USB 5 V à l'entrée fournit jusqu'à quatre tensions de sortie réglables, trois positives allant de 0,6 V à 20 V et une négative de -1,8 V à -11 V.Lire l’article en ligne
Appareils de Mesure
Comparatif entre densité de puissance et rendement énergétique
Le choix d’une alimentation repose souvent sur un seul chiffre d'efficacité sur la fiche technique, et les fabricants font tout pour augmenter ce chiffre, notamment en définissant les conditions de mesure de manière de plus en plus précise. Les concepteurs développent des topologies sophistiquées, telles que les ponts complets à déphasage (PSFB) et les convertisseurs LLC. Au niveau des composants, les MOSFET remplacent les diodes pour réduire les pertes. Même le silicium est mis à l'épreuve alors que des matériaux à large bande interdite (WBG) comme le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN) promettent des performances améliorées, même à des vitesses de commutation élevées.Télécharger l'article
Charge réglable haute puissance avec limiteur de puissance
Une résistance de charge réglable est indispensable pour un test réaliste des étages de puissance. Ce circuit offre une alternative électronique à l’utilisation de résistances de forte puissance peu pratiques. Il peut fonctionner comme un dissipateur de courant réglable ou comme une résistance de charge variable. À une tension comprise entre 0 V et 100 V maximum, le courant absorbé peut être réglé dans la plage de 0 A à 20 A. En tant que résistance de charge, il peut être réglé sur des valeurs allant de moins de 1 Ω à plus de 100 kΩ. Le circuit est conçu pour fonctionner avec des tensions CC, mais avec l'ajout d'un redresseur, il peut également être utilisé avec des tensions CA (basse fréquence). Une unité soigneusement construite et calibrée peut fournir une linéarité supérieure à 0,5 %.Télechargement gratuit
Testeur d'alimentation ATX
Un testeur dédié simplifie l'évaluation des alimentations PC (d'occasion), souvent achetées à bas prix dans des lieux tels que les salons informatiques. Cet outil efficace, ne nécessitant qu'un câble secteur, permet de tester toutes les sorties d'alimentation en charge, en affichant les écarts sur six LED. Bien que l'alimentation électrique d'un PC n'ait généralement pas d'impact significatif sur sa vitesse, il existe des occasions, telles qu'un dysfonctionnement ou une augmentation de la demande d'énergie due à des mises à niveau, qui nécessitent un remplacement.Télécharger l'article
Analyseur de Puissance Multi-Canaux
Lors de la mesure de tension, de courant et de puissance sur des appareils alimentés en CA, la tâche devient plus complexe que pour des mesures en CC, car la forme d'onde et le déphasage entre la tension et le courant sont ici importants. Cet instrument mesure et calcule non seulement les quantités, mais affiche également les formes d'onde et les spectres des signaux CA sur un écran LCD graphique.Télécharger l'article
Construisez un enregistreur d'énergie pour mesurer et enregistrer la consommation d'énergie
Il existe de nombreuses applications potentielles pour lesquelles un enregistrement continu de la production ou de la consommation d’énergie électrique a du sens. Pensez simplement à la consommation énergétique de certains circuits de la maison ou à l’énergie fournie par une centrale électrique de balcon ou une installation photovoltaïque plus grande. Il existe des solutions prêtes à l'emploi pour l'enregistrement, mais vous pouvez également créer vous-même un enregistreur adapté.Lire l’article en ligne
Mesurer les inducteurs de puissance
La plupart des compteurs LCR mesurent les composants avec seulement quelques mA, ce qui est suffisant pour les condensateurs et résistances. Cependant, l’inductance des inducteurs de puissance varie selon le courant CC. Pour évaluer cette influence, on utilise une résistance en série (pour la détection de courant) et une alimentation stable avec un courant de sortie élevé. Ce principe nécessite un interrupteur (MOSFET) et un générateur d’impulsions pour limiter la tension sur l’inducteur, avec un oscilloscope pour surveiller le courant. Ce circuit autonome offre un courant réglable et un signal de déclenchement pour l’oscilloscope sans générateur externe, avec un PCB minimisant la résistance entre composants.Lire l’article en ligne
Composants et Circuits
Alimentations LED de puissance
Si vous souhaitez faire fonctionner des LED de puissance avec un courant véritablement constant – ce qui prolonge considérablement la durée de vie de la lampe – et éviter la perte de puissance résultant de l'utilisation d'une alimentation à tension constante avec une résistance série, vous avez besoin d'une source de courant constant appropriée. Cependant, la seule façon d’obtenir un très bon rendement est d’utiliser un régulateur à découpage.Télécharger l’article
Wireless Power Transfer
Le transfert d’énergie sans fil, c’est le future! Avec ce petit kit d'expérimentation, vous pouvez explorer cette technologie vous-même ! Très peu de choses sont nécessaires et sur une distance d’environ 5 à 10 pouces, vous pouvez transférer une (petite) quantité d’énergie.Télécharger l’article
Testeur MOSFET de puissance
Les transistors de sortie MOSFET doivent être aussi identiques que possible, qu'ils soient des paires complémentaires ou connectés en parallèle. Le testeur décrit ici vous permet de vérifier qu'ils le sont.Télécharger l’article
Convertisseur de puissance sans fil: transmettez 50 watts dans les airs
En coopération avec Würth Elektronik, nous présentons dans cet article une paire de modules pour un transfert d'énergie sans fil à haut rendement avec une capacité maximale de 50 watts sur des distances allant jusqu'à quelques centimètres. Cet ensemble est disponible à un prix spécial pour permettre aux membres de la communauté Elektor de tester cette technologie très prometteuse.Télechargement gratuit
Relais statique haute tension isolé
Les relais statiques, également appelés SSR, sont largement disponibles sur le marché, pour n'importe quelle tension ou intensité nominale. Pourquoi en faire un, alors ? Parce qu'il est parfois utile, en termes de rentabilité et de contraintes d'espace PCB, d'en intégrer un directement dans notre circuit. Dans cet article, nous verrons comment le concevoir avec des composants discrets.Lire l’article en ligne
Produits
The Elektor Power Supply Collection (USB Stick)
This USB Stick contains over 200 different power supply circuits from the volumes 2001-2022 of Elektor.
Elektor Special: Power Supplies and Batteries
The design block simply called “power supply” is hugely underrated both in electronics creation and repair. Yet, the “PSU” has enormous diversity and comes in wildly differing guises like AC/DC, generator, battery (rechargeable or not), PV panel, benchtop, linear or switch-mode, to mention but a few.
JOY-iT RD6006 DC Power Supply Bundle (360 W)
This bundle contains the programmable laboratory power supply JT-RD6006, an industrial power supply unit (60 V, 6 A), a large aluminium housing and a plug-in WiFi module which enables the JT-RD6006 to be controlled by other (mobile) devices via wireless connection.
DIY LiPo Supercharger Kit V2 (by GreatScott!)
This DIY LiPo Supercharger/Booster (developed by the electronics engineer/YouTuber GreatScott! and produced by Elektor) can charge a single-cell LiPo battery and protect it against the effects of overvoltage, overload, and short-circuits.
February 2024 Webinar
Interested in power and energy? So are we! Join Elektor’s engineers and editors for a webinar in February 2024. We are currently planning the topic and curriculum. Once we have more details, we will post all the information on the Elektor Webinars page. Stay tuned!