Redresseurs à diodesTD

Le montage à étudier (figure 1) est constitué d’un redresseur PD3 à diodes alimentant une charge R-L. Le redresseur est alimenté par un réseau triphasé équilibré 133/230V, 50 Hz.

Figure 1

Première partieCharge fortement inductive

Dans cette partie on suppose que tous les éléments du montage sont parfaits et que l’inductance L de la charge est suffisamment grande pour considérer que le courant dans la charge est parfaitement lissé . (Sauf dans la deuxième et la quatrième partie)

1. Après avoir défini les intervalles de conduction, représenter les formes d’ondes de :

2. En déduire la tension inverse maximale aux bornes d’une diode VRRM et le courant efficace dans une diode IRMS.

3. Exprimer la valeur moyenne Uc0 de la tension uc(t) en fonction de la valeur efficace V d’une tension simple du réseau. Calculer la valeur numérique de Uc0.

4. Calculer la valeur de la résistance R pour que Ic0 = 4 A. Calculer la puissance dissipée par la résistance R.

1

vrAvrB

vrC

irA

irB

irC

iD3

vD3

uc

ic

Neutre

5. Exprimer la valeur efficace IrA du courant appelé au réseau en fonction de Ic0. Calculer la valeur numérique de IrA.

6. Calculer le facteur de puissance Fp du montage vu du réseau.

Deuxième partieEtude de l’ondulation du courant dans la charge

Dans cette partie, le courant dans la charge n’est plus supposé parfaitement lissé, mais la conduction est toujours supposée continue.L’objectif de cette étude est de déterminer la valeur de l’inductance L qui permettra de limiter l’ondulation du courant dans la charge à une valeur raisonnable.On prendra pour la suite R = 88 Ω.

2.1. Donner le développement en série de Fourier de uc(t). Calculer la fréquence f1 et l’amplitude UC1M du premier harmonique de uc(t) .

2.2. En écrivant l’équation différentielle reliant , calculer l’amplitude IC1M du premier harmonique du courant dans la charge en fonction de UC1M, R, L et ω.

2.3. En supposant que la tension uc(t) se limite au premier harmonique, calculer la valeur minimale de L pour que l’ondulation crête à crête Δic du courant dans la charge ne dépasse pas 0.4 A.

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