Stabilisateur de tension automatique : à quoi sert une alimentation électrique régulée en courant alternatif ?

Les stabilisateurs de tension alternative (CA) ont de nombreuses applications et se déclinent en plusieurs types, que l'on peut globalement classer en cinq catégories.

① Régulateur de tension automatique (RTA) : Ce stabilisateur de tension CA est constitué d'une inductance saturée et d'un condensateur adapté, offrant une caractéristique tension-ampère constante. Le modèle à saturation magnétique est une structure typique des premiers RTA. De conception simple et facile à fabriquer, il supporte une large plage de variations de tension d'entrée, fonctionne de manière fiable et possède une forte capacité de surcharge. Cependant, il présente une distorsion de forme d'onde importante et une stabilité limitée. Le transformateur stabilisateur de tension, plus récent, est également un dispositif d'alimentation qui exploite la non-linéarité des composants électromagnétiques pour stabiliser la tension. La différence entre les RTA réside dans la structure de leur circuit magnétique, mais leur principe de fonctionnement reste le même. Il assure à la fois la stabilisation et la transformation de la tension sur un seul circuit, ce qui le rend supérieur aux transformateurs de puissance classiques et aux RTA à saturation magnétique.

② Stabilisateur de tension alternative à amplificateur magnétique : Ce dispositif connecte un amplificateur magnétique et un autotransformateur en série et utilise un circuit électronique pour modifier l’impédance de l’amplificateur magnétique afin de stabiliser la tension de sortie. Il peut s’agir d’une amplification linéaire ou d’une modulation de largeur d’impulsion (PWM). Ce type de stabilisateur de tension possède un système en boucle fermée avec contrôle par rétroaction, ce qui lui confère une grande stabilité et une bonne forme d’onde de sortie. Cependant, l’utilisation d’un amplificateur magnétique à forte inertie entraîne un temps de récupération long. De plus, l’autocouplage lui confère une faible immunité aux interférences.

③ Stabilisateur de tension alternative à contact glissant : Ce dispositif modifie la position du contact glissant du transformateur pour stabiliser la tension de sortie. Il s’agit donc d’un stabilisateur de tension alternatif à régulation automatique, entraîné par un servomoteur. Ce type de stabilisateur de tension présente un rendement élevé, une bonne forme d’onde de sortie et ne nécessite pas de connaissances particulières quant à la nature de la charge. Cependant, sa stabilité est faible et son temps de récupération long.

④ Stabilisateur de tension alternatif inductif : Ce dispositif stabilise la tension de sortie alternative en modifiant le déphasage entre la tension secondaire et la tension primaire du transformateur. Sa structure est similaire à celle d'un moteur asynchrone bobiné, et son principe de fonctionnement à celui d'un régulateur de tension inductif. Il offre une large plage de régulation de tension, une bonne qualité d'onde de sortie et peut atteindre une puissance de plusieurs centaines de kilowatts. Cependant, le rotor étant souvent bloqué, sa consommation d'énergie est élevée et son rendement faible. De plus, l'utilisation importante de cuivre et de fer réduit son rendement.

⑤ Stabilisateur de tension alternatif à thyristors : Ce stabilisateur utilise des thyristors comme éléments de régulation de puissance. Il présente l'avantage d'une grande stabilité, d'une réponse rapide et d'un fonctionnement silencieux. Toutefois, il dégrade la forme d'onde du courant alternatif et peut perturber les équipements de communication et électroniques.