Quelles sont les structures d'un stabilisateur de tension statique ?

Un convertisseur à condensateurs commutés typique se compose de quatre transistors MOS de grande taille qui commutent selon une séquence spécifique pour doubler ou diviser par deux la tension d'alimentation d'entrée. Le transfert et le stockage d'énergie sont assurés par des condensateurs externes.

Durant la première phase du cycle de commutation, la tension d'entrée est appliquée au premier condensateur (C1). Durant la seconde phase, la charge est transférée de C1 au second condensateur (C2). * Le convertisseur à condensateurs commutés traditionnel est conçu comme un onduleur, où C2 possède une borne positive reliée à la masse et sa borne négative fournit une tension de sortie négative. Après quelques cycles, la tension aux bornes de C2 est appliquée à la tension d'entrée. En l'absence de charge sur C2, de pertes dans les transistors et de résistance continue dans les condensateurs, la tension de sortie est exactement l'opposé de la tension d'entrée. En réalité, l'efficacité du transfert de charge (et donc la précision de la tension de sortie) dépend de la fréquence de commutation, de la résistance des transistors, de la valeur des condensateurs et de la résistance continue. Une topologie similaire, le doubleur de tension, utilise les mêmes commutateurs et le même banc de condensateurs, mais modifie la connexion de masse et la tension d'entrée. D'autres variantes plus complexes utilisent des commutateurs et des condensateurs supplémentaires pour obtenir d'autres rapports entre la tension d'entrée et la tension de sortie, et dans certains cas, des séquences de commutation spécifiques pour produire des rapports fractionnaires (comme 3/2). Dans leur forme la plus simple, les convertisseurs à condensateurs commutés ne sont pas régulés. Certains convertisseurs à condensateurs commutés de National Semiconductor, de conception récente, ajustent automatiquement le gain pour produire une tension de sortie régulée ; d'autres utilisent un stabilisateur de tension statique interne pour produire une tension de sortie non régulée.