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Amplification de puissance avec masse commune


Pour comprendre

Les circuits numériques : une tension et une intensité limitée

Les broches des circuits numériques ne peuvent fournir qu'une intensité modérée, de l'ordre de quelques milliampères. (Pour info : l'ampère est l'unité de mesure de l'intensité, le nombre d'électrons qui passent dans un fil électrique). Ainsi une broche d'une carte Arduino peut fournir 40mA maximum, et l'intensité cumulée qu'une carte Arduino peut fournir est de l'ordre de 200mA maximum.

De plus, les circuits numériques utilisent une tension de fonctionnement fixe, à 5V, pour un circuit numérique standard.

Les éléments électriques du monde réel nécessitent une intensité importante, une tension élevée.

Pourtant, il est très souvent utile de pouvoir assurer la commande d'éléments électriques du monde réel à partir du circuit numérique : un moteur, un servomoteur, un relais, une lampe, etc... Le problème : l'intensité et la tension de ces appareils est incompatible avec une utilisation directe avec un circuit numérique.

Par exemple, un moteur va consommer 600 mA par exemple, un relais va nécessiter plusieurs dizaines de milliampères et une tension de 12V, ...

La solution : une interface d'adaptation en intensité et en tension.

Pour pouvoir commander des éléments électriques à partir d'un circuit numérique, il est nécessaire d'utiliser un circuit qui va permettre une double adaptation :

  • adaptation en tension permettant la commande d'éléments fonctionnant en 12V ou plus
  • adaptation en intensité permettant de intensité de plusieurs centaines de milliAmpères voire d'Ampères.

Solution 1 : le circuit ULN 2803A, octuple driver.

Les éléments électriques à commander doivent être connectés entre le V+ et une broche de sortie : c'est le niveau HAUT, et uniquement le niveau HAUT, qui peut commander la mise sous tension de l'élément commandé. Ainsi, il n'est pas possible de commander l'élément électrique par un niveau BAS, en connectant l'élément entre la sortie et le 0V. Ceci limite le fonctionnement de l'ULN2803 à un fonctionnement ON/OFF simple.

Pour plus de détails, voir : ***Le circuit ULN 2803 octuple driver de puissance