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REDRESSEMENT DU COURANT ALTERNATIF. Auteur: Mr GRASSET – Lycée Clos Maire BEAUNE. Le redressement est la conversion d’une tension alternative en une tension continue. Signal obtenu en courant alternatif 12V. Signal obtenu en courant continu 12V.

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Presentation Transcript
slide1

REDRESSEMENT DU COURANT ALTERNATIF

Auteur: Mr GRASSET – Lycée Clos Maire BEAUNE

slide2

Le redressement est la conversion d’une tension alternative en une tension continue.

Signal obtenu en courant alternatif 12V

Signal obtenu en courant continu 12V

Comment obtenir un signal continu à partir d’une source de

courant alternatif?

slide3

DIFFERENTES METHODES SONT UTILISEES POUR REDRESSER LE COURANT

ALTERNATIF

REDRESSEMENT MONOALTERNANCE

REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE

FILTRAGE PAR CONDENSATEUR

slide4

LA DIODE

i

La diode est un dipôle passif polarisé. Son symbole est le suivant:

v

Une diode a la propriété de laisser passer le courant dans un sens (diode passante) et de l'arrêter dans l'autre sens (diode bloquée). Une étude approximative semble montrer que la diode se comporte comme un fil de résistance négligeable quand elle est passante et comme un interrupteur ouvert quand elle est bloquée.

La caractéristique d’une diode dite « parfaite » est la suivante:

Les courbes que j’utilise dans ce dossier sont obtenues en considérant que les diodes sont parfaites.

slide5

La réalité est un peu différente. La caractéristique U= f(I) nous le montre: 

La diode n'est passante que lorsque la tension dépasse un seuil (environ 0,6V pour une diode au silicium).

La tension aux bornes de la diode passante varie très peu en fonction de l'intensité

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slide6

LE REDRESSEMENT MONOALTERNANCE

La diode permet le passage du courant électrique uniquement pendant l’alternance

positive de la tension u(t).

Caractéristique

d’une diode

u

ur

Pendant l’alternance négative, la diode est polarisée en inverse, le courant électrique

ne passe pas

Lorsque u > 0 alors uR = u > 0

Lorsque u < 0 alors uR = 0

On dit qu’il y a redressement mono alternance

slide9

T

T’

L’alternance négative a donc été supprimée

La période de la tension redressée mono alternance est la même que celle de la

tension sinusoïdale

T = T’

retour

slide10

REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE

Un pont de diode, appelé aussi « pont de Graëtz », comporte quatre diodes de redressement.

On trouve ce montage dans beaucoup d’appareils : chaîne HIFI, ordinateur…

D1

D4

u

6V ~

D2

D3

R

uR

slide14

ÉTUDE DU FONCTIONNEMENT DU PONT DE GRAËTZ

Si u > 0:

Les diodes D2 et D4 sont bloquées donc uR = u

D1

D4

u

6V ~

D2

D3

R

uR

slide15

Si u < 0:

Les diodes D1 et D3 sont bloquées donc uR = -u >0

D1

D4

u

6V ~

D2

D3

R

uR

slide16

Sur l’écran de l’oscilloscope, on obtient:

U(V)

t

L’alternance négative est redressée

U(V)

t

slide17

CONCLUSION

  • Dans un redressement double alternance:
    • La tension uR visualisée est toujours positive et s’annule périodiquement, elle est formée de deux arches de sinusoïde par période du signal d’entrée.
    • La période de la tension redressée double alternance est deux fois plus petite que celle de la tension sinusoïdale.

Exploitation mathématique

Exploitation pédagogique

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slide18

Dans le cas d’un redressement double alternance, la période T’ est:

Le signal sinusoïdal s’écrit sous la forme:

Et w la pulsation donnée par:

Avec UM tension maximale

Calculons la valeur moyenne

U(V)

UM

t

T’

T

slide19

soit

La valeur efficace est donnée par:

Ce calcul mathématique est intéressant en particulier pour une classe de BAC PRO ELEEC.

Cela permet d’avoir une problématique concrète pour débuter une séquence sur le calcul intégral.

retour

slide20

Pour une classe de BAC PRO ELEEC, il serait intéressant de réaliser le montage double alternance en utilisant des led. Les élèves voient les led s’allumer et s’éteindre simultanément. Le principe de fonctionnement du pont de diodes semble alors bien plus simple à expliquer.

L’explication théorique peut se faire de la façon suivante: les branches dans lesquelles il

n’y a pas de courant ont été supprimées.

Pour v>0:

Pour v<0

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slide21

FILTRAGE PAR CONDENSATEUR

Une tension redressée a toujours le même signe mais elle n'est pas continue puisqu'elle varie

de 0 à Um.

La présence d’un condensateur de capacité suffisamment grande, en parallèle avec la résistance, diminue l’ondulation de la tension redressée.

D1

D4

u

6V ~

D2

D3

R

uR

C

slide22

Le condensateur

Le condensateur est un réservoir à charges électriques. 

Il est constitué de 2 armatures (surfaces conductrices) séparées par un isolant (diélectrique)

La caractéristique essentielle d'un condensateur (comme celle d'un réservoir) est sa capacité C. Elle s'exprime en farads (F)

slide25

Oscillogramme

  • Lorsque la tension augmente, le condensateur se charge.
  • Lorsque la tension à la sortie tend à diminuer, le condensateur se décharge ce qui réduit
  • fortement la chute de la tension.
  • Si le condensateur a une capacité suffisante, les variations de la tension peuvent être négligeables, la tension est quasiment continue.

Charge du condensateur

Décharge du condensateur

slide26

Exemple d’utilisation d’un redressement:

Un adaptateur secteur est constitué d'un transformateur qui abaisse la tension alternative, suivi d'un pont de diodes qui redresse cette tension et d'un condensateur qui lisse la tension redressée

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