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Auteur: Mr GRASSET – Lycée Clos Maire BEAUNE. Le redressement est la conversion d’une tension alternative en une tension continue. Signal obtenu en courant.

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1 Auteur: Mr GRASSET – Lycée Clos Maire BEAUNE

2 Le redressement est la conversion d’une tension alternative en une tension continue. Signal obtenu en courant alternatif 12VSignal obtenu en courant continu 12V Comment obtenir un signal continu à partir d’une source de courant alternatif?

3 REDRESSEMENT MONOALTERNANCE REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE FILTRAGE PAR CONDENSATEUR DIFFERENTES METHODES SONT UTILISEES POUR REDRESSER LE COURANT ALTERNATIF

4 LA DIODE La diode est un dipôle passif polarisé. Son symbole est le suivant: i v 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. 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.

5 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 retour

6 LE REDRESSEMENT MONOALTERNANCE u urur La diode permet le passage du courant électrique uniquement pendant l’alternance positive de la tension u(t). Pendant l’alternance négative, la diode est polarisée en inverse, le courant électrique ne passe pas On dit qu’il y a redressement mono alternance Lorsque u > 0 alors uR uR = u > 0 Lorsque u < 0 alors uR uR = 0 Caractéristique d’une diode

7 Le montage réalisé est le suivant:

8 On obtient le signal suivant sur l’oscilloscope:

9 La période de la tension redressée mono alternance est la même que celle de la tension sinusoïdale T’ T L’alternance négative a donc été supprimée T = T’ retour

10 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… R D4D4 D1D1 D2D2 D3D3 6V ~ u uRuR

11 Le montage réalisé est le suivant:

12 Le pont de Graëtz:

13 Le signal obtenu est le suivant:

14 ÉTUDE DU FONCTIONNEMENT DU PONT DE GRAËTZ Si u > 0: R D4D4 D1D1 D2D2 D3D3 6V ~ u uRuR Les diodes D 2 et D 4 sont bloquées donc u R = u

15 Si u < 0: R D4D4 D1D1 D2D2 D3D3 6V ~ u uRuR Les diodes D 1 et D 3 sont bloquées donc u R = -u >0

16 Sur l’écran de l’oscilloscope, on obtient: U(V) t L’alternance négative est redressée U(V) t

17 Dans un redressement double alternance: LLa tension u R visualisée est toujours positive et s’annule périodiquement, elle est formée de deux arches de sinusoïde par période du signal d’entrée. LLa période de la tension redressée double alternance est deux fois plus petite que celle de la tension sinusoïdale. Exploitation mathématique Exploitation pédagogique retour

18 Dans le cas d’un redressement double alternance, la période T’ est: Calculons la valeur moyenne Le signal sinusoïdal s’écrit sous la forme: Avec U M tension maximale T’ T U(V) t UMUM Et w la pulsation donnée par:

19 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

20 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. Pour v>0:Pour v<0 L’explication théorique peut se faire de la façon suivante: les branches dans lesquelles il n’y a pas de courant ont été supprimées. retour

21 R D4D4 D1D1 D2D2 D3D3 6V ~ u uRuR C FILTRAGE PAR CONDENSATEUR La présence d’un condensateur de capacité suffisamment grande, en parallèle avec la résistance, diminue l’ondulation de la tension redressée. Une tension redressée a toujours le même signe mais elle n'est pas continue puisqu'elle varie de 0 à Um.

22 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) Le condensateur

23 Le montage réalisé est le suivant:

24 Le signal obtenu est le suivant:

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

26 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 retour Exemple d’utilisation d’un redressement:


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