ALIMENTATION SERIE:TP N 2 b LE REDRESSEMENT ET LE FILTRAGE TRONC COMMUN. Fonctionnement du redressement et du filtrage. Temps alloué : 2 heures

ALIMENTATION SERIE:TP N 2 b LE REDRESSEMENT ET LE FILTRAGE TRONC COMMUN Fonctionnement du redressement et du filtrage. Temps alloué : 2 heures Objectifs : On vous demande de comprendre le fonctionnement du transformateur de tension, du redressement et du filtrage avant la vérification et le dépannage d une alimentation de type série se trouvant sur un système d alarme. Moyens mis à disposition : Vous disposez d un transformateur 230V / 2 x 18V et de ses composants associés, d un multimètre et d un oscilloscope. NOM : FICHE DE NOTATION Date : Prénom : Classe : Critères d'évaluation Note de l'élève Comportement général de l'élève 5 un mauvais comportement sera sanctionné par un zéro à la note globale et par l exclusion du binôme à cette manipulation. Qualité des réponses du questionnaire 5 Respect des consignes 5 Le non respect des consignes qui entraîne la destruction du matériel sera sanctionné par un zéro à la note globale et par l exclusion du binôme à cette manipulation. Autonomie 10 Questionnaire 55 Observations du professeur : TOTAL 80 BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 1/1

TP SUR LE REDRESSEMENT ET LE FILTRAGE Pour tous les montages utiliser : - 1 boîtier contenant un transformateur 230 volts / 2 x 18 volts 1 ampère. - 4 diodes 1N 4004 - Des résistances - Des condensateurs - 1 oscilloscope 2 x 20 Mhz - 1 multimètre mesurant les volts efficaces vrais - Il est impératif de respecter les consignes comme indiqué dans les manipulations précédentes (atransfo), à savoir les 3 dels allumées sur le boîtier, l absence de court-circuit aux bornes des secondaires du transformateur. En cas de destruction des fusibles le binôme concerné sera exclu de la manipulation. Appelez le professeur pour vérifier l absence de fils au secondaire du transformateur, la présence du secteur et des tensions secondaires (3 dels allumées). I) REDRESSEMENT SIMPLE ALTERNANCE POSITIF 1-1) Câblez le montage figure 1, le transformateur ne sera pas mis sous tension : Figure 1 : rouge D1 230V~ noir Ve R1 Vs Primaire masse EDF noir bleu oscilloscope CH1 CH2 Ne mettez pas sous tension avant d avoir fait vérifier le montage par l enseignant. câblage sans erreur, respect des fils noirs pour la masse, minimum de fils. câblage sans erreur oui non nombre d erreurs : respect des fils noirs pour la masse oui non minimum de fils oui non faire recommencer le câblage en cas d erreur de câblage 1-2) Dessinez sur le document réponse 1, de 2 couleurs différentes les chronogrammes de Ve et Vs en fonction du temps. Ne représentez qu une seule période de Ve, indiquez la vitesse de balayage, la sensibilité, précisez le mode de synchronisation (CH1, CH2 ou extérieure), la sélection de la pente de déclenchement (+ : front montant ; - : front descendant), le mode de déclenchement En explications et remarques indiquez la forme des signaux, l amplitude maximale, la période, la fréquence. BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 2/2

1-3) Complétez le tableau suivant par la mesure Valeur efficace Valeur maximale Valeur crête à crête Ve en volts Fréquence Période Valeur moyenne Vs en volts Ne pas Ne pas La mesure de la tension maximale se fait avec : La mesure de la tension efficace se fait avec : Formule : U efficace = U max / 2 pour 1 signal alternatif sinusoïdal Appelez le professeur pour validation. une seule période de Ve En explications et remarques indiquez la forme des signaux, l amplitude maximale, la période, la fréquence. 1-4) Câblage d un condensateur en parallèle sur R. Le condensateur est polarisé, il faut respecter ses polarités. Le du condensateur sera connecté à la masse (fil noir). Important : appelez le professeur pour des explications sur le condensateur. Dessinez les chronogrammes de Ve et Vs en fonction du temps suivant les 3 valeurs des condensateurs sur le document réponse 2. Vs sera représenté de 4 couleurs différentes : sans condensateur, C = 47 µf ; C = 330 µf ; C = 1000 µf En explications et remarques reprenez le paragraphe 1-2. 1-5) Mesure de Vs Sans Ve en volt Valeur efficace Vs en volt Valeur efficace condensateur Ne pas C = 47µF C = 330µF C = 1000µF 1-7) Que peut-on dire de Vs suivant les différentes valeurs des condensateurs? Quelle est l utilité du condensateur? BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 3/3

Appelez le professeur pour validation. une seule période de Ve En explications et remarques indiquez la forme des signaux, l amplitude maximale, la période, la fréquence. Mettre le transformateur hors tension. II) REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE POSITIF TRANSFORMATEUR A POINT MILIEU 2-1) Câblez le montage figure 2 : Figure 2 : rouge oscilloscope 230V~ EDF Primaire noir noir bleu Ve1 Ve2 D1 D2 R1 Vs masse CH1 CH2 Ne mettez pas sous tension avant d avoir fait vérifier le montage par l enseignant. câblage sans erreur, respect des fils noirs pour la masse, minimum de fils. câblage sans erreur oui non nombre d erreurs : respect des fils noirs pour la masse oui non minimum de fils oui non faire recommencer le câblage en cas d erreur de câblage 2-2) Dessinez sur le document réponse 3, de 3 couleurs différentes les chronogrammes de Ve1, Ve2 et Vs en fonction du temps ; Ve1 sera constamment branché sur la voie 1. Ne représentez qu une seule période de Ve1, indiquez la vitesse de balayage, la sensibilité, précisez le mode de synchronisation (CH1, CH2 ou extérieure), la sélection de la pente de déclenchement (+ : front montant ; - : front descendant), le mode de déclenchement En explications et remarques indiquez la forme des signaux, l amplitude maximale, la période, la fréquence. BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 4/4

2-3) En reprenant le document réponse 3 indiquez la période et la fréquence de Vs en sachant que F=1/T. Que constate-t-on par rapport au montage simple alternance positif? Comment appelle-t-on le signal Vs? 2-4) Complétez le tableau suivant Valeur Valeur efficace maximale Ve1 en volts Ve2 en volts Valeur crête à crête Fréquence Période Valeur moyenne Vs en volts Ne pas Ne pas Appelez le professeur pour validation. une seule période de Ve1 En explications et remarques indiquez la forme des signaux Ve1, Ve2 et Vs, l amplitude maximale, la période, la fréquence. 2-5) Câblage d un condensateur en parallèle sur R. Le condensateur est polarisé, il faut respecter ses polarités. Le du condensateur sera connecté à la masse (fil noir). Important : appelez le professeur pour des explications sur le condensateur. Dessinez sur le document réponse 4 les chronogrammes de Vs en fonction du temps suivant les 3 valeurs des condensateurs. Vs sera représenté de 4 couleurs différentes. Sans condensateur ; C = 47µF ; C = 330 µf ; C = 1000 µf La vitesse de balayage de l oscilloscope est de 2ms/div. BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 5/5

2-6) Mesure de Vs Sans Ve1 en volt Valeur efficace Vs en volt Valeur efficace condensateur Ne pas C = 47µF C = 330µF C = 1000µF 2-7) Que peut-on dire de Vs suivant les différentes valeurs des condensateurs? Quelle est l utilité du condensateur? Comparez les valeurs efficaces de ce montage par rapport au montage simple alternance. Appelez le professeur pour validation. une seule période de Ve En explications et remarques indiquez la forme des signaux, l amplitude maximale, la période, la fréquence. Mettre le transformateur hors tension. III) REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE POSITIF A PONT DE DIODES 3-1) Câblez le montage figure 3 : figure 3 Primaire 230V~ EDF rouge noir noir bleu D4 D1 D3 D2 R1 Vs masse oscilloscope CH1 CH2 BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 6/6

Ne mettez pas sous tension avant d avoir fait vérifier le montage par l enseignant. câblage sans erreur, respect des fils noirs pour la masse, minimum de fils. câblage sans erreur oui non nombre d erreurs : respect des fils noirs pour la masse oui non minimum de fils oui non faire recommencer le câblage en cas d erreur de câblage 3-2) Dessinez sur le document réponse 5 le chronogramme de Vs (2 périodes) en fonction du temps. Représentez 2 périodes de Vs, indiquez la vitesse de balayage, la sensibilité, précisez le mode de synchronisation (CH1, CH2 ou extérieure), la sélection de la pente de déclenchement (+ : front montant ; - : front descendant), le mode de déclenchement En explications et remarques indiquez la forme des signaux, l amplitude maximale, la période, la fréquence. 3-3) Sur la sortie Vs, que constate-t-on par rapport au montage double alternance positif à point milieu? 3-4) Complétez le tableau suivant par la mesure Valeur Valeur crête Fréquence maximale à crête Vs en volts Période Appelez le professeur pour validation. 2 périodes de Vs. En explications et remarques indiquez la forme des signaux, l amplitude maximale, la période, la fréquence. 3-5) Câblage d un condensateur en parallèle sur R. Dessinez sur le document réponse 6 les chronogrammes de Vs en fonction du temps suivant les 3 valeurs des condensateurs. Vs sera représenté de 5 couleurs différentes. Sans condensateur ; C = 47 µf ; C = 330 µf ; C = 1000 µf 3-6) Mesure de Vs Sans Vs en volt Valeur efficace condensateur C = 47µF C = 330µF C = 1000µF BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 7/7

3-7) Que peut-on dire de Vs suivant les différentes valeurs des condensateurs? Quelle est l utilité du condensateur? Comparez les valeurs efficaces de ce montage par rapport au montage simple alternance et double alternance à point milieu. Appelez le professeur pour validation. 2 périodes de Vs En explications et remarques indiquez la forme du signal Vs, l amplitude maximale, la période, la fréquence. Mettre le transformateur hors tension. IV) CONCLUSION SUR LE REDRESSEMENT ET FILTRAGE 4-1) Résumez en quelques phrases l utilité du redressement et du filtrage. 4-2) Indiquez dans les rectangles Fa1, 2 et 3 les noms des fonctions Secteur 230V~ 50Hz Fa1 Fa2 Fa3 Vs BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 8/8

DOCUMENT REPONSE_1_ DOCUMENT REPONSE_2_ BAC PRO SEN tpredressement2 TP2b le redressement et le filtrage NOM : 9/9