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Cours de redressement non commande

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  • Cours 12 Terminale GET

    M. Dedieu ; Lyce J.Perrin (95) 1 http://maphysiqueappliquee.free.fr

    Chapitre 12 : redressement non command

    I dfinitions II pont de graetz sur charge rsistive

    1. montage

    2. observation 3. analyse de fonctionnement 4. grandeurs caractristiques

    III montage sur charge RL

    1. montage

    2. observation

    IV charge RLE

    1. montage

    2. observation 3. fonctionnement 4. grandeurs caractristiques

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    I Dfinitions

    Un redresseur est un dispositif ralisant une conversion alternatif-continu.

    Cette conversion est ralise laide dinterrupteurs non commands : les diodes. La grandeur de sortie nest donc pas rglable.

    Symbole :

    II pont de graetz sur charge rsistive

    1. montage

    Liste du matriel : - rseau variable 50 Hz - oscilloscope - transformateur 220/24V - ampremtre - voltmtre - boite 4 diodes - boite rsistance : R = 15 - bobine - petit moteur mcc

    A

    B v u

    i D1

    D3 D4

    D2

    R = 15 Rseau 50Hz

    vD3

    On rgle v = vmax sin t avec V=10V

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    2. observation

    3. analyse de fonctionnement

    entre deux diodes, celle qui susceptible de passer est celle qui a la plus grande tension ses bornes.

    Dans une association de diodes cathodes communes (D1 et D2) la diode susceptible de conduire est celle dont lanode est porte au potentiel le plus lev.

    Dans une association de diodes anodes communes (D3 et D4) la diode susceptible de conduire est celle dont la cathode est porte au potentiel le plus bas.

    t

    v

    Vmax

    -Vmax

    T/2

    T

    t

    u

    Vmax

    t

    i

    Vmax/R

    t

    vD3

    -Vmax

    T/2

    T

    D1 ; D3 D2 ; D4 Interrupteurs conducteurs

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    0 < t < T / 2 : v > 0 donc vA > vB et i > 0 donc D1 et D3 conduisent vD1 = vD3=0 u = v

    i = iD1=iD3 i = u / R = v / R

    T/2 < t < T: v < 0 donc vA < vB et i > 0 donc D2 et D4 conduisent vD2 = vD4=0 u = - v

    i = iD2=iD4 i = u / R = - v / R

    4. grandeurs caractristiques

    a) Priode

    Tu = Tv / 2 fu = 2.fv = 100Hz

    b) Valeurs instantannes

    V = vmax sin t et u = vmax |sint| et i = vmax / R |sint| Fonctions pi priodiques

    A

    B

    D1 D2

    D1 passe

    vA > vB

    D3 D4

    D3 passe

    A

    B

    Analogie avec la taille des gens

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    c) valeurs moyennes

    on mesure les valeurs moyennes avec un multimtre en position continue.

    On calcule : = 1/ + u() d Sur [ 0 ; ] : u = vmax |sin| = vmax sin Donc = 1/ + vmax sin d = (vmax / )[ -cos ]0 = 2vmax/

    Do = /R = 2vmax/R

    d) Valeurs efficaces

    on mesure les valeurs efficaces avec un multimtre en position alternative.

    U = V = vmax / 2

    I = U/R = vmax / R2 = V / R

    e) puissance

    P = RI = V / R = U / R

    III montage sur charge RL

    1. montage

    uL

    uR

    A

    B v u

    i D1

    D3 D4

    D2

    R=15

    L bobine inductance rglable Rseau 50Hz

    Toujours V=10V

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    2. observation

    on met L au minimum, tracer u et i

    Le courant dans la charge ne sannule jamais : conduction ininterrompue.

    Si on augmente L, on remarque que londulation I diminue.

    Mettre L au max, tracer u et i :

    Lissage parfait : quand L / R >>1 , le courant dans la charge est constant i = I.

    IV Hacheur sur charge R ;L ;E

    1. montage

    t

    u

    Vmax i

    uL

    E

    uR

    A

    B v

    u

    i D1

    D3 D4

    D2

    R

    L

    mcc

    Rseau 50Hz

    i = I parfaitement liss

    t

    u

    Vmax i

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    2. observation

    3. fonctionnement

    on ralise une transformation tension alternative / courant continu mais courant continu non rglable.

    3. fonctionnement

    0 < t < T / 2 : v > 0 donc vA > vB et i > 0 (i=I) donc D1 et D3 conduisent u = v

    iS = i = I et vD3 = 0

    T/2 < t < T: v < 0 donc vA < vB et i > 0 donc D2 et D4 conduisent u = - v

    iS = - i = - I et vD3=v

    t

    v

    Vmax

    -Vmax

    T/2

    T

    t

    u

    Vmax

    t

    i I

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    4. grandeurs caractristiques

    = 2vmax/

    U = V = vmax / 2 or u = uR + uL +E donc = + + = R + E do : = 2vmax/ = R + E