Moduler l'énergie électrique
Besoin
Il est fréquent que l'on ait besoin de moduler l'énergie électrique par exemple pour varier une intensité lumineuse, pour varier la vitesse d'un moteur, etc....
Deux grands principes existes.
- Par diviseur de tension
- Par modulation de largeur d'impulsion
Modulation d'énergie par diviseur de tension
La variation de tension la plus facile à obtenir repose sur un pont diviseur de tension.
Dans le schéma ci-contre, R1 et R2 correspondent à un potentiomètre dont la valeur totale est R1+R2 et le point commun de connexion est le curseur du potentiomètre.
Si RL est débranchée
Si RL est débranché ou à une valeur infinie, Is=0A et dans ce cas :
Vs= V1 x R1/(R1+R2)
RL branché
Si RL est branché, le courant Is n'est plus nul et le schéma équivalent se présente comme suit :
Dans ces conditions, le courant I de sortie, non nul, traverse la résistance équivalente de valeur R1.R2/(R1+R2) et provoque des pertes par échauffement.
Un gaspillage énergétique qu'il faut éviter si on est soucieux de l'environnement.
Modulation par largeur d'impulsion
Cette solution consiste à ne laisser passer la tension maximale que de temps en temps. La moyenne de la tension 
est donc plus faible que la tension maximale.
Cette moyenne est :
Vmoy = (E x t) / T = E x α
α est appelé le rapport cyclique (Duty Cycle en anglais) et 0 ≤ α ≤ 1
Cette modulation est appelée MLI (Modulation par Largeur d'Impulsion) ou en anglais PWM (Pulse Width Modulation).
La solution constructive repose sur un transistor commandé en commutation par un signal rectangulaire :
Lorsque l'interrupteur (le transistor) est ouvert I=0 et donc la puissance dissipée est nulle.
S'il est fermé, la tension à ses bornes est nul (ou presque) et la puissance est également nulle.
Il n'y a donc presque pas de pertes par effet Joule.
La fréquence du signal impulsionnel doit être assez élevée pour ne pas perturber le fonctionnement de la charge.
On peut également introduire un filtre à base de condensateur pour atténuer les variations aux bornes de RL.
