Redresseur mono-alternance -1 diode
Redresseur à 2 alternances - 2 diodes ( point milieu)
Redresseur à 2 alternances - 4 diodes ( pont Graetz)
Redresseur triphasé 3 diodes
lissage avec un condensateur
lissage avec une inductance
lissage fin ( 2 condensateurs + 1 inductance)
le redresseur mono-alternance, 1 diode
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Un moyen simple d'obtenir une tension continue, à partir d'une source alternative, est de placer une diode en série dans le circuit (voir schéma de gauche). La tension efficace aux bornes de la résistance sera plus de la moitié inférieure à celle de l'alimentation (voir schéma de droite). Sa valeur de crête sera d'environs 0,7 V (Ud) inférieur à celle d'alimentation. |
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Un récepteur alimenté par ce redresseur voit son nombre d'alternances diminuer de 2 - par exemple, pour une alimentation réseau à 50 Hz, soit 100 alternances, le redresseur n'en laisse passer que 50. Le rendement n'est que de 30%.
Ce type de redressement est difficile à lisser à cause de la forte ondulation ( également si l'intensité du courant dépasse 1 ampère).
Pour effectuer des mesures sur ce type de signaux, il faut faire attention à quel type d'appareil on utilise car la plus part ne peuvent pas "lire" un continu pulsé de cette sorte.
note : pour la réalisation du schéma U = f(t), j'ai utilisé le modèle à coude de la diode.
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le redresseur à 2 alternances, 2 diodes - à point milieu
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Ce couplage est en fait composé de deux couplages mono-alternance à 1 diode raccordés au secondaire d'un transformateur avec point milieu (voir schéma de gauche). La tension efficace aux bornes de la résistance sera plus de la moitié (-0,7V) inférieure à celle de l'alimentation (voir schéma de droite). |
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La tension maximum inverse de chaque diode est à la valeur de crête de la tension d'alimentation (en jaune) moins les 0,7 V aux bornes de la diode en conduction.
En comparaison au redresseur mono-alternance à 1 diode, ce montage à l'avantage de présenter le même nombre d'alternances que la tension d'alimentation et d'être plus facile à lisser.. Par contre la tension est diminuée de (environs) moitié. Le rendement n'est que de 75%.
Ce type de redressement est utilisé pour des récepteurs électriques de moyenne puissance.
note : pour la réalisation du schéma U = f(t), j'ai utilisé le modèle à coude de la diode.
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le redresseur à 2 alternances, 4 diodes - pont Graetz
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Avec ce montage, le courant de l'alternance positive passe par les 2 diodes bleu foncé alors que le courant de l'alternance négative passe par celles en bleu clair. le courant dans le dipôle est toujours de même sens, Il s'agit d'un courant continu pulsé. Sa valeur maximum est celle de l'alimentation moins 1,4 V (2*Ud) |
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La tension efficace aux bornes de la résistance sera environs celle de l'alimentation moins 1,4 V. (voir schéma de droite).
Les valeurs positives indiquées (représentation temporelle) sont celles qui correspondent au sens des flèches. Les valeurs positives des diodes (courbes en bleu) sont à 0,7 V. Leurs valeurs de crêtes négatives sont à la valeur de crête de l'alimentation (courbe jaune) moins la tension de conduction (0,7 V) d'une diode.
En pratiquant un lissage, le taux d'ondulation peut être très petit.
note : pour la réalisation du schéma U = f(t), j'ai utilisé le modèle à coude de la diode.
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le redresseur triphasé étoile - 3 diodes
Utile pour des puissances supérieures à 1 kW
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Les diodes ne conduisent que lorsque la tension à leurs bornes est supérieur à 0,7 V. Il n'y a donc qu'une diode qui conduit pendant un tiers d'alternance. Même si une tension d'alimentation est positive et supérieure à 0,7V, lorsqu'une autre diode conduit, son potentiel à la sortie (cathode) est plus élevé. Par exemple au point 30 (à droite), U2 est plus grand que U1, donc la diode 1 est bloquée, et la diode 2 conduit. |
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On constate également que la fréquence des oscillations est le triple de celles du réseau, avec une ondulation moindre facilitant le lissage par rapport aux redresseurs monophasés.
La tension inverse aux bornes d'une diode atteint 2,41 * Un - 0,7 V; voir même 2* Uncrête - 0,7 V en cas de lissage parfait
note : pour la réalisation du schéma U = f(t), j'ai utilisé le modèle à coude de la diode.
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Le lissage par condensateur consiste à placer un condensateur (eh oui) en parallèle sur la charge. Le lissage sera d'autant plus important que la capacité du condensateur sera grande. Toutefois le taux d'ondulation est directement en relation avec la valeur ohmique de la charge. Plus celle-ci sera élevée, plus petites seront les ondulations et inversement. La courbe de décharge est correspond à la courbe de décharge d'un condensateur, avec comme constante de temps R * C et donc une décharge complète en 5 * R * C. |
Dans les résolutions suivantes, j'ai toujours admis que la fréquence et/ou les résistances fils+alimentation permettaient au condensateur de se charger avec une courbe qui suit la tension d'alimentation (sinon la valeur maximum ne peut pas être atteinte).
à voir:
Pour mettre en évidence la fonctionnement de la diode, utilisez une tension d'alimentation basse . |
notes : Le modèle à coude pour la diode est utilisé ce qui entraîne quelques petites erreurs :
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Le lissage par inductance consiste à placer une inductance (eh oui) en série avec la charge. Le lissage se fait par lissage du courant de charge. La courbe du courant correspond aux courbes de charge et décharge de l'inductance, avec comme constante de temps L/R et une tension aux bornes de l'inductance Ui = -Ldi/dt (calcul différentiel). |
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le lissage fin ( 2 condensateurs + 1 inductance)
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Lorsque le fonctionnement des appareils exige un lissage très fin ( par exemple en
radio) on a recourt à ce type de lissage. Le premier condensateur (coté redresseur) lisse la tension d'entrée entre les alternances ( voir l'effet de ce type de lissage). La self lisse le courant pendant la charge ( voir l'effet de ce type de lissage). Le deuxième condensateur ( coté récepteur) égalise le flux électronique. |
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