Les régulateurs de tension shunt et série sont les deux classifications de régulateurs de tension linéaires. La différence cruciale entre le régulateur de tension shunt et le régulateur de tension série est que dans le régulateur de tension shunt, l’élément de commande est en connexion parallèle avec la charge. Au contraire, dans le régulateur de tension série, l’élément de commande est connecté en série à la charge.
Les deux circuits régulateurs de tension ont leur principe de fonctionnement et ont donc leurs propres avantages et inconvénients dont nous parlerons dans cet article.
Qu’est-ce qu’un régulateur de tension ?
Un régulateur de tension est un dispositif utilisé pour maintenir la tension de sortie à une valeur constante malgré la variation du courant de charge ou de la tension d’entrée. Sa présence dans les circuits électriques et électroniques est nécessaire car elle tente de maintenir la tension de sortie CC dans une plage spécifiée, quelle que soit la variation de la tension d’entrée ou du courant de charge.
Fondamentalement, un alimentation CC non régulée la tension est convertie en sortie CC régulée tension où la tension de sortie ne présente pas de variation significative. Il convient de noter ici que l’élément de commande est le composant majeur du circuit et que son emplacement est différent dans les deux types de circuits régulateurs.
Contenu : Régulateur de tension série Shunt Vs
- Tableau de comparaison
- Définition
- Différences clés
- Conclusion
Tableau de comparaison
| Base de comparaison | Régulateur de tension shunt | Régulateur de tension série |
|---|---|---|
| Orientation de la connexion | L’élément de commande est connecté en parallèle à la charge. | Il existe une connexion série entre l’élément de commande et la charge. |
| Régulation de tension | Pauvre | Bien |
| Conception de circuits | Simple | Assez complexe |
| Type d’élément de commande | Composant faible courant et haute tension. | Composant à courant élevé et basse tension. |
| Courant traversant l’élément de commande | Seule une petite quantité de courant circule à travers l’élément de commande. | Le courant de charge complet traverse l’élément de commande. |
| Préféré pour | Fonctionnement à tension fixe car il ne convient pas aux différentes conditions de charge. | Présente une aptitude aux opérations à tension fixe et variable. |
| Compensation du changement de tension de sortie | En faisant varier le courant traversant l’élément de commande. | En ajustant la tension aux bornes de l’élément de commande. |
| Dépendance à l’efficacité | Courant de charge | Sur la tension de sortie |
| Exemple | Régulateur shunt Zener | Régulateur de rétroaction série |
Définition du régulateur de tension shunt
La figure ci-dessous montre le régulateur de tension shunt :
Il ressort clairement de la figure ci-dessus que l’élément de commande est connecté en parallèle à la charge. C’est ainsi qu’on l’appelle ainsi.
Ici, la tension d’entrée non régulée fournit le courant de charge. Cependant, une partie du courant traverse l’élément de commande présent dans la branche parallèle à la charge. Cela aide à maintenir la tension invariable au niveau de la charge. Chaque fois que la tension de charge du circuit varie, un signal de rétroaction est transmis au comparateur via le circuit d’échantillonnage. L’unité de comparaison effectue en outre une comparaison entre le signal de rétroaction et l’entrée appliquée.
Le différence généré correspond au quantité de courant devait circuler à travers l’élément de commande pour avoir une tension de charge constante.
Définition du régulateur de tension série
La figure ci-dessous représente un régulateur de tension série :
Ici, l’élément de commande est connecté en série à la charge. D’où le nom de régulateur de tension en série.
Dans le régulateur de tension série, l’élément de contrôle est chargé de contrôler la quantité de tension d’entrée qui atteint la sortie. Il s’agit donc d’un élément intermédiaire entre la tension d’entrée non régulée fournie et la tension de sortie. Comme pour les régulateurs shunt, ici aussi une partie de la sortie est renvoyée au comparateur via un circuit d’échantillonnage où l’entrée de référence et le signal de rétroaction sont comparés.
Ainsi, sur la base de la sortie générée par le comparateur, un signal de commande est généré et il est ensuite fourni à l’élément de commande sur la base duquel la tension de charge est régulée.
Différences clés entre le régulateur de tension shunt et série
- Le facteur clé La différence entre le régulateur shunt et le régulateur série réside dans le fait que l’élément crucial du circuit, c’est-à-dire que l’élément de commande est présent en connexion parallèle avec la charge. Tandis que l’élément de commande est présent en connexion série avec la charge dans le régulateur série.
- Dans la connexion shunt de l’élément de commande hors du courant global, seule une fraction du courant le traverse pour maintenir la sortie CC constante. Cependant, dans une connexion en série, le courant de charge global peut traverser la charge.
- Le règlement offert par la régulation de tension série est comparativement meilleure que le régulateur de tension shunt.
- Pour maintenir la valeur constante de la tension à la charge, le courant traversant l’élément de commande varie dans le régulateur shunt. Tandis que la tension aux bornes de l’élément de commande est modifiée au cas où il serait nécessaire de compenser la tension de sortie.
- Le efficacité du régulateur de tension shunt dépend du courant de charge et n’est donc pas adapté à des conditions de charge variables. Cependant, l’efficacité du régulateur de tension série dépend de la tension de sortie.
- Un régulateur de tension shunt offre simplicité dans la conception par rapport à un régulateur de tension série.
- Les régulateurs de tension shunt conviennent uniquement aux opérations à tension fixe. Par contre, le régulateur de tension série se montre adapté aux opérations à tension fixe et variable.
- En configuration shunt, le élément de commande est un composant nominal à faible courant et haute tension, car une partie du courant de charge est détournée. Cependant, dans une configuration en série, l’élément de commande est un composant basse tension et courant nominal élevé, car le courant global traverse l’élément de commande.
Conclusion
Ainsi, la discussion ci-dessus conclut que des régulateurs de tension shunt et série sont utilisés pour réguler la tension. Cependant, la présence d’un élément de commande dans les circuits respectifs conduit à provoquer des variations dans le fonctionnement des circuits.