Chapitre 9 : Redressement

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1 Cors 9 M 2 Préamble 1. défnons 2. le hyrsor Chapre 9 : Redressemen pon de graez 4 Dodes 1. sr charge résse a. monage b. obseraon c. analyse de fonconnemen d. granders caracérsqes 2. monage sr charge RL a. monage b. obseraon 3. charge RLE a. monage b. obseraon c. fonconnemen d. granders caracérsqes redresser à 4 hyrsors 1. sr charge R a. monage b. obseraon c. fonconnemen 2. sr charge RLE a. monage b. obseraon c. fonconnemen d. granders caracérsqes 3. exercce V pon mxe sr charge RLE 1. monage 2. obseraon 3. fonconnemen 4. granders caracérsqes M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 1 hp://maphysqeapplqee.free.fr

2 Cors 9 M 2 Préamble 1. Défnon Un redresser es n dsposf réalsan ne conerson alernaf-conn. Cee conerson es réalsée à l ade d nerrpers non commandés : les dodes. La grander de sore n es donc pas réglable. Symbole : 2. le hyrsor C es n nerrper élecronqe ndreconnel commandé. T T K : anode K : cahode G : gachee G G Le coran de gâchee G ser nqemen à la commande d hyrsor. l es enoyé sos forme d mplson. Condons d amorçage d hyrsor : T > 0 e commande par G. lors T crcle : hyrsor passan Condons de blocage d hyrsor : T s annle o T deen négae. Thyrsor bloqé Schéma éqalen : hyrsor passan : T > 0 K hyrsor bloqé : K M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 2 hp://maphysqeapplqee.free.fr

3 Cors 9 M 2 α es l angle de reard à l amorçage T 0 α π 2π α réglable enre 0 e π pon de graez 4 dodes 1. sr charge résse a) monage D 1 D 2 Résea 50Hz B R = 15Ω D 4 D3 D 3 On règle = max sn ω aec V=10V b) obseraon V max T/2 T - V V max V max /R D3 - M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 3 hp://maphysqeapplqee.free.fr T/2 T

4 Cors 9 M 2 c) analyse de fonconnemen enre dex dodes, celle q sscepble de passer es celle q a la pls grande enson à ses bornes. Dans ne assocaon de dodes à cahodes commnes (D 1 e D 2 ) la dode sscepble de condre es celle don l anode es porée a poenel le pls éleé. Dans ne assocaon de dodes à anodes commnes (D 3 e D 4 ) la dode sscepble de condre es celle don la cahode es porée a poenel le pls bas. > B B B D 1 D 2 D 1 passe naloge aec la alle des gens D 4 D 3 passe D 3 0 < < T / 2 : > 0 donc > B e > 0 donc D 1 e D 3 condsen D1 = D3 =0 = = D1 = D3 = / R = / R T/2 < < T: < 0 donc < B e > 0 donc D 2 e D 4 condsen D2 = D4 =0 = - = D2 = D4 = / R = - / R M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 4 hp://maphysqeapplqee.free.fr

5 Cors 9 M 2 d) granders caracérsqes Pérode T = T / 2 f = 2.f = 100Hz Valers nsanannées V = max sn ω e = max snω Foncons π pérodqes e = max / R snω alers moyennes on mesre les alers moyennes aec n mlmère en poson conne. On calcle : <> = 1/π +π () d Sr [ 0 ; π ] : = max sn = max sn Donc <> = 1/π +π max sn d = ( max / π)[ -cos ] π 0 = 2 max /π D où <> = <>/R = 2 max /πr Valers effcaces on mesre les alers effcaces aec n mlmère en poson alernae. U = V = max / 2 = U/R = max / R 2 = V / R pssance P = R² = V² / R = U² / R 2. monage sr charge RL a) monage Résea 50Hz D 1 B D 2 L L bobne à ndcance réglable D 4 D 3 R R=15Ω Tojors V=10V M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 5 hp://maphysqeapplqee.free.fr

6 Cors 9 M 2 b) obseraon on me L a mnmm, racer e V max Le coran dans la charge ne s annle jamas : condcon nnerrompe. S on agmene L, on remarqe qe l ondlaon dmne. Mere L a max, racer e : V max Lssage parfa : qand Lω / R >>1, le coran dans la charge es consan =. 3. redresser sr charge R ;L ;E a) monage D 1 D 2 Résea B mcc L L E D 4 D 3 R R = parfaemen lssé M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 6 hp://maphysqeapplqee.free.fr

7 Cors 9 M 2 b) obseraon V max - V T/2 T V max c. fonconnemen on réalse ne ransformaon enson alernae / coran conn mas coran conn non réglable. c) fonconnemen 0 < < T / 2 : > 0 donc > B e > 0 (=) donc D 1 e D 3 condsen = S = = e D3 = 0 T/2 < < T: < 0 donc < B e > 0 d) granders caracérsqes < C > = 2 max /π U = V = max / 2 donc D 2 e D 4 condsen = - S = - = - e D3 = or = R + L +E donc <> =< R > + < L > +<E> = R<> + E d où : <> = 2 max /π = R <> + E M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 7 hp://maphysqeapplqee.free.fr

8 Cors 9 M 2 / Redresser à 4 hyrsors 1. Sr charge R a) Monage Th 2 Résea 50Hz B Th 4 Th 3 b) obseraon α π π+α 2π Th 3 Th 2 Th 4 élémens passans M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 8 hp://maphysqeapplqee.free.fr

9 Cors 9 M 2 c) fonconnemen Th1 e Th2 ne peen condre en même emps Th1 Th2 donc qand l n cond, l are se bloqe (car l l es applqé ne enson négae.) De 0 à π : > 0 donc > B donc e Th 3 son sscepbles de passer mas ls aenden la commande sr lers gâchees. à = α : gachee donc e Th 3 condsen de α à π. π, s annle dons les hyrsors son bloqés de π à π+α De π à 2π : < 0 donc < B donc Th 2 e Th 4 son sscepbles de passer mas ls aenden la commande sr lers gâchees. π + α : gachee donc condcon de π + α à 2π Ec 2. Sr charge RLE a) Monage Th 2 Résea 50Hz B mcc L L E Th 4 Th 3 R R os les élémens son parfas, l ndcance L es sffsane por qe le coran dans la charge so parfaemen lssé M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 9 hp://maphysqeapplqee.free.fr

10 Cors 9 M 2 b) obseraon α π π+α 2π gachee G1 G3 G2 G4 Th 3 Th 2 Th 4 Th 3 élémens passans M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 10 hp://maphysqeapplqee.free.fr

11 Cors 9 M 2 c) fonconnemen le coran es nnerromp donc on a ojors condcon de 2 hyrsors. De α à π + α : α à π : > 0 ; > 0. On commande e Th 3 à α. Th 3 D où = π à π + α : > 0 ; > 0. Th 2 e Th 4 son sscepbles de condre, mas pas de commande de gâchee. Donc e Th 3 connen à condre psqe = = De π + α à 2π + α : π + α à 2π : < 0 ; > 0. On commande Th 2 e Th 4 à π + α. Th 2 D où = - Th 4 2π à 2π + α : < 0 ; > 0. e Th 3 son sscepbles de condre, mas pas de commande de gâchee. Donc Th 2 e Th 4 connen à condre psqe = = - M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 11 hp://maphysqeapplqee.free.fr

12 Cors 9 M 2 d) granders caracérsqes pérode de moé : T = T / 2 < > : de α à π + α on a = donc < > = (1/π) π+α α max sn d = (2 max /π) cosα or < > = < R > + < L > + < E > = R. + E donc < > = (2 max /π) cosα = E + R. pssance échangée : P = <. > = < >. donc P = (2 max /π) cosα 3. Exercce Un pon redresser à qare hyrsors almene sos ne enson MN n réceper ndcf (moer à coran conn) à parr d n résea fornssan ne enson snsoïdale = V 2 snω ; V=220V de fréqence f=50hz. On admera qe le réceper es sffsammen ndcf por qe le coran q le raerse so consdéré comme consan ==10. Les hyrsors e Th 3 reçoen sr lers gâchees des mplsons ax nsans 0 ; 0 + T, Les hyrsors Th 2 e Th 4 reçoen sr lers gâchees des mplsons ax nsans 0 + T/2 ; 0 + 3T/2, Ces hyrsors son spposés parfas. 1. dans l neralle de emps [ 0 ; 0 + T ] précser e jsfer la drée de condcon de chaqe hyrsor ( 0 es comprs enre 0 e T/2 ). Exprmer MN en foncon de. 2. Eablr la relaon donnan la aler moyenne < MN > en foncon de V e 0. Calcler < MN > por 0 = T/8. Enre qelles alers are < MN > lorsqe 0 are de 0 à T/4? 3. Por 0 = T/8 ; représener graphqemen, les ensons e MN ; les corans 1, 4 e S. 4. Por =10 ; 0 = T/4 ; calcler la pssance absorbée par le réceper. M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 12 hp://maphysqeapplqee.free.fr

13 Cors 9 M 2 V / Pon mxe sr charge RLE 1. Monage Th 2 Résea 50Hz B mcc L L E D 1 D 2 R R On sppose qe L es sffsane por parfaemen lsser le coran M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 13 hp://maphysqeapplqee.free.fr

14 Cors 9 M 2 2. obseraon α π π+α 2π G1 G2 Th 2 D 2 D 1 D 2 hyrsors passans dodes passanes M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 14 hp://maphysqeapplqee.free.fr

15 Cors 9 M 2 3. fonconnemen le coran es nnerromp donc on a ojors condcon de 2 nerrpers. De 0 à π: > 0 ; > 0. Th 2 D 2 0 à α : la dode D 2 s amorce qand > 0 ( car > B ) le hyrsor Th 2 rese passan car, sscepble de condre, n es. pas amorcé. D où = 0 S = 0 phase de roe lbre α à π: la dode D 2 ojors passane psqe > 0 Le hyrsor es amorcé. Donc = S = 0 D 2 De π à 2π: < 0 ; > 0. Th 2 D 2 π à π + α : la dode D 1 s amorce qand < 0 ( car < B ) le hyrsor rese passan car Th 2, sscepble de condre, n es. pas amorcé. D où = 0 S = 0 phase de roe lbre π + α à 2π: la dode D 2 ojors passane psqe < 0 Le hyrsor es amorcé. Donc = - S = - D 2 M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 15 hp://maphysqeapplqee.free.fr

16 Cors 9 M 2 4. granders caracérsqes pérode de moé : T = T / 2 < > : de 0 à α on a =0 de 0 à α on a = = max sn donc < > = (1/π) π 0 max sn d = ( max /π) ( 1 + cosα ) M. Dede ; Lycée J.Perrn (95) 16 hp://maphysqeapplqee.free.fr