Les redresseurs effectuent la conversion du courant alternatif en courant continu. 1) Rôle d un redresseur Le redresseur permet d alimenter un récepteur en courant redressé à tension fixe. Dans le cas où le redresseur est contrôlé, s il alimente un moteur à courant continu, on est en présence d un sous système à vitesse variable. 2) Rappel sur les grandeurs caractéristiques Les valeurs des tensions moyennes, efficaces et instantanées sont régies par les mêmes relations que les intensités : pour les calculer il suffit de remplacer I par U. 1.1) Rappel sur les grandeurs sinusoïdales La fonction sinusoïdale appliquée à un courant alternatif est donnée par la relation suivante : i = Imax.sin wt i : valeur instantanée du courant, en ampères (A). Imax : valeur maximale du courant, en ampères (A). w.t : angle en radians formé de la pulsation w et du temps t exprimé en secondes (s). f 1 f : fréquence, en hertz (Hz) = w = 2.π.f T : période, en secondes (s) T w : pulsation, en radians par seconde (rad/s) T : période, en secondes (s) f : fréquence, en hertz (Hz) 1.2) Valeur efficace En courant alternatif sinusoïdal, la valeur efficace du courant en fonction de la valeur maximale est : Im ax Ieff : intensité efficace, en ampères (A) I eff = Imax : valeur maximale ou de crête, en ampères (A). 2 La valeur efficace se mesure avec un appareil ferro-magnétique. Symbole d un appareil ferro-magnétique Electrotechnique Page 1/5 Y.Sutra
Imax Ieff =Imax/ 2 i Représentation d une tension sinusoïdale 0 π/2 π 3π/4 2π wt i = Imax.sin wt 1.3) Valeur moyenne T = 2. T π.f En courant alternatif sinusoïdal, la valeur moyenne du courant :I moyen, en fonction de la valeur maximale Imax pour les deux alternances est données par la relation : I moyen = 2.Im ax π I moyen : intensité moyenne, en ampères (A) Imax : valeur maximale ou de crête, en ampères (A). La valeur moyenne se mesure avec un appareil magnéto-électrique. Symbole appareil magnéto-électrique 3) Le redressement simple alter nance. Le redressement simple alternance est aussi nommé redressement P1. Une diode peut assurer cette fonction redressement. Relever sur l oscilloscope la tension aux bornes d une charge résistive : Uc, en déduire l image du courant et mesurer Uc max. Mesurer les valeurs U eff, Uc eff, Uc moyen et Icmoyen. Que pensez-vous de la tension redressée. Est elle véritablement continu? Vérifier les relations suivantes : Coté secondaire transformateur U eff = Umax / 2 Coté récepteur (charge) Uc eff = U max / 2 = (U eff. 2) / 2 Vc moyen = U max / π = (U eff. 2) / π Montage simple alternance : P1 Electrotechnique Page 2/5 Y.Sutra
A V V A Appareil magnéto-électrique Appareil ferro-magnétique 1 Rhéostat (charge) Rh 33,3 Ω - 3,1A 1 Ampèremètre magnéto-électrique - 1 Voltmètre magnéto-électrique - 1 Voltmètre ferro-magnétique - 1 Diode 4) Le redressement double alter nance. Lors de la manipulation précédente, nous avons vu qu il était possible d obtenir un courant unidirectionnel à l aide d une diode. Cependant, durant une demi-période, le courant est nul. Nous allons voir comment éliminer cet intervalle. Pour cela nous allons utiliser le montage double alternance, appelé montage de Graëtz ou PD2. Le montage d un pont de Graëtz ou PD2 se présente comme le montre la figure ci dessous. Ce circuit comporte 4 diodes placées de telle façon que le courant traverse deux d entre elles durant chaque alternance. Le pont de Graëtz peut être présenté sous deux formes. Représentation symbolique du redresseur Relever sur l oscilloscope la tension aux bornes d une charge résistive : Uc, en déduire l image du courant et mesurer Uc max. Mesurer les valeurs U eff, Uc eff et Uc moyen. Comparez la tension relevé lors de la manipulation 1 et la tension relevé avec ce montage. Vérifier les relations suivantes : Coté secondaire transformateur U eff = Umax / 2 Coté récepteur (charge) Uc eff = (U eff. π) /(2. 2) Uc moyen = (2.U max) / π = (2. U eff. 2) / π Montage double alternance : PD2 Electrotechnique Page 3/5 Y.Sutra
1 Rhéostat (charge) Rh 33,3 Ω - 3,1A 1 Voltmètre magnéto-électrique - 1 Voltmètre ferro-magnétique - 4 Diodes - 5) Le filtrage Nous savons obtenir une tension unidirectionnelle. Mais pour certaine applications, une tension continue parfaite est nécessaire. 5.1 Obtention d une tension continue Pour diminuer l ondulation de la tension redressée, il suffit d ajouter au circuit des composants réalisant les fonctions de filtrage ou de lissage, puis de stabilisation. Différentes étapes sont nécessaires à l obtention d une tension continue 5.2 Filtrage de la tension : U Si on place on condensateur C en dérivation sur la charge R, nous avons une tension continue filtrée. Plus le condensateur sera de capacité importante et plus la tension sera filtrée. Montage Pont de Graëtz sans condensateur Electrotechnique Page 4/5 Y.Sutra
Le condensateur C permet de filtrer la tension UN CONDENSATEUR PERMET DE FILTRER LA TENSION 5.3 Filtrage du courant : I La bobine permet d agir sur le courant. Symbole d une bobine 5.4 Manipulation UN BOBINE PERMET DE FILTRER LE COURANT Relever sur l oscilloscope la tension filtré par un condensateur à la sortie d un pont de diode PD2 débitant sur une charge purement résistive. Faire les mesures pour deux valeurs de condensateurs données par le professeur. 1 Rhéostat (charge) Rh 33,3 Ω - 2,8A 4 Diodes - 1 Condensateur polarisé 100µF et 1000µF Electrotechnique Page 5/5 Y.Sutra