Par Chris Deziel , mis à jour le 24 mars 2022

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Imaginez une panne de courant où la seule source disponible est une batterie de voiture de 12 V. Même si vous pensez pouvoir y brancher votre réfrigérateur directement, la réalité est que la plupart des appareils électroménagers fonctionnent au 120 V CA. Pour combler cette lacune, un appareil appelé onduleur convertit le courant continu de la batterie en courant alternatif que le compresseur du réfrigérateur peut utiliser.

Comprendre le courant alternatif et continu

Le courant continu (DC) circule dans une direction, tout comme les électrons voyageant de la borne négative à la borne positive d'une batterie. Le courant alternatif (AC), quant à lui, inverse la direction plusieurs fois par seconde, créant une forme d'onde sinusoïdale. Le courant alternatif est généré par la rotation d'un champ magnétique dans une bobine, ce qui fait osciller les électrons plutôt que de les déplacer sur une seule ligne.

Du courant continu au courant alternatif :le rôle des onduleurs

La conversion du courant continu en courant alternatif est plus complexe que l'inverse car elle nécessite un mécanisme qui inverse la direction du courant à la fréquence souhaitée. Les premiers convertisseurs mécaniques utilisaient une roue rotative pour commuter les connexions, produisant une sortie d'onde carrée inadaptée à la plupart des appareils électroniques. Les onduleurs modernes s'appuient sur des composants à semi-conducteurs (transistors, MOSFET, condensateurs et résistances) pour créer un signal haute fréquence propre.

Onduleurs à onde sinusoïdale pure ou modifiée

Les deux principaux types d'onduleurs sont :

• Onde sinusoïdale pure (PSW)  :utilise des MOSFET et des circuits oscillateurs (par exemple, un pont de Wien) pour générer une onde sinusoïdale douce compatible avec les appareils électroniques sensibles comme les téléviseurs, les micro-ondes et les ordinateurs.
• Onde sinusoïdale modifiée (MSW) :Utilise des diodes et des thyristors pour produire une forme d'onde qui ressemble à une onde carrée arrondie. Même s'il peut faire fonctionner des appareils lourds tels que des sèche-linge ou des climatiseurs, il peut provoquer du bruit ou endommager des appareils de précision.

Pour un usage résidentiel où une variété d'appareils sont alimentés, un onduleur PSW est recommandé.

Le transformateur :intensification ou abaissement ?

Une fois le signal CA généré, la tension doit souvent être ajustée. Un transformateur, construit sur le même principe d'induction électromagnétique, peut augmenter la tension d'une entrée de 12 V à une sortie de 120 V en utilisant un rapport de rotation de 1:10 entre ses bobines primaire et secondaire. La conception comprend généralement des centaines de tours de fil isolé et peut incorporer un noyau métallique pour plus d'efficacité, ce qui ajoute du poids et nécessite des ailettes de refroidissement ou des ventilateurs pour dissiper la chaleur.

En combinant un onduleur à semi-conducteurs avec un transformateur approprié, une batterie de 12 V peut alimenter en toute sécurité des appareils électroménagers de 120 V en cas de panne.