Redressement

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Un courant est dit continu ou alternatif
suivant qu'il est toujours de même signe au cours du temps ou qu'il change de signe périodiquement.

Abréviationsen anglais :
Courant continu DC (Direct Current)
Courant alternatif AC (Alternative Current).

Pourquoi distribue-t-on du courant alternatif ?

Le courant alternatif sinusoïdal, bien que mortifère,
a été préféré au continu du fait de la souplesse de transport sur les lignes.
Les transformateurs (fonctionnant uniquement en alternatif)
permettant d'élever sa tension pour le transport à longue distance
puis de l'abaisser à l'arrivée.

Pourquoi transporter la puissance électrique sous très haute tension ?
La relation donnant la puissance moyenne en courant sinusoïdal est :
Le même produit : U_eff×I_eff peut être obtenu avec U_eff élevée et I_eff faible
ou U_{_eff} faible et I_{_eff} élevée. (220V x 1000A = 220 000V x 1A)

Or plus l'intensité est élevée,
plus il y a de déperdition d'énergie par effet Joule sur les lignes de distribution,
dont les fils doivent avoir une section importante, donc d'un poids élevé
exigeant des pylônes de grande dimension, donc chèrs.

Pour des raisons de sécurité des utilisateurs, de coût des équipements,
on abaisse à l'arrivée la tension délivrée aux abonnés grâce à des transformateurs,
ce qu'on ne savait pas faire jadis en courant continu.

Notons qu'actuellement, il existe des lignes de transport à longue distance
en courant continu constant à très haute tension et de grande puissance.
Avantage sur l'alternatif : les faibles pertes de puissance en ligne.
Des convertisseurs CA/CC CC/CA à base de hacheurs à thyristors
permettent d'élever la tension au départ et de l'abaissser à l'arrivée
pour aboutir au réseau alternatif terminal.

Lissage
Les tensions obtenues par redressement sont fortement variables.
On dit qu'elles sont entâchées d'une forte ondulation.
Elles seraient, telles quelles, impropres à être utilisés
dans la majorité des appareils électriques,
lesquels exigent une tension d'alimentation continue constante..

Ces montages redresseurs devront impérativement être complétés
par une cellule de lissage qui délivrera une tension continue
pratiquement constante...sinon idéalement.

Avant

Après

Prérequis et suites

Cette page est provisoire et en cours d'élaboration.

Notions à connaître pour aborder ce chapitre.	*Liens*
Modèles de Thévenin& Norton
Semiconducteurs - de type N - de type P - Ce qu'est une JONCTION.
*Diodes à semiconducteurs*

Chapitres en relation	.
*Thermoélectronique*

Dispositifs de redressement à diodes

Dans tous ces montages qui suivent on exploite la faculté des diodes
d'être conductrices dans le sens anode-cathode et isolantes dans le sens inverse.

1°
Montage redresseur a une seule diode.
Dit "Mono-alternance".

Le plus simple :

Le courant ne peut passer que pendant les alternances positives.
La tension obtenue présente une très forte ondulation et seules les alternances d'un seul signe sont utilisées

2°
Redressement bi-alternance
Par deux diodes et un transformateur à point milieu.

Placez le curseur de souris sur l'image ci-dessus pour voir l'alternance négative.
Il faut, bien sûr, avoir préalablement activé les scripts java dans votre explorateur.
Sans l'activation des JavaScripts, ce site perd beaucoup de son efficacité.

Observez que la charge (dispositif à alimenter en courant continu)
est toujours traversée par le courant dans le même sens.

Spécifications de ce montage redresseur. Avantages. Inconvénients.

Chacune des diodes "travaille" une alternance sur deux.
L'intensité éfficace maximale du composant pourra être moindre que si elle "travaillait" constamment : composant moins coûteux.
La tension inverse de claquage de chacune des diodes doit être supérieure
à la tension crête délivrée par chacun des enroulements secondaires.

soit 310 V environ pour 220 V efficaces
L'inconvénient de ce montage est qu'un transformateur à point milieu est coûteux.

Bien sûr, il faudra faire suivre le redresseur par un dispositif de lissage
pour que la tension continue fournie soit la plus constante possible.
C'est une tout autre technique !

Le transformateur est indispensable :

Pour la sécurité du personnel manipulant le montage alimenté : isolement vis à vis du réseau d'alimentation.
Parceque les montages à alimenter exigent des tensions généralement plus basses que le secteur électrique délivre (220 Veff).

3°
Redressement bi-alternance
Par un pont de 4 diodes (pont de Graetz) et un transformateur simple.

.
Placez le curseur de souris sur l'image ci-dessus pour voir l'alternance négative.
Il faut, bien sûr, avoir préalablement activé les scripts java dans votre explorateur.
Sans l'activation des JavaScripts, ce site perd beaucou de son efficacité.

Les flèches montrent le parcours du courant lors les deux alternances.

Le résultat est que la charge (le dispositif à alimenter en courant continu)
est toujours traversée par le courant dans le même sens.

Spécifications de ce montage redresseur. Avantages. Inconvénients.

Deux diodes seulement "travaillent" simultanément pendant une alternance.
Les deux diodes étant montées en série, la tension inverse de claquage de chacune des diodes doit être supérieure à la tension crête délivrée par chacun des enroulements secondaires divisée par deux.

Exemple : 310 V environ pour 220 V efficaces.
Donc : une tension inverse de claquage supérieure à 160 V environ suffira.
L'avantage de ce montage est qu'i permet d'économiser un transformateur à point milieu (coûteux). Un pont de diodes est d'un prix dérisoire en comparaison.

Bien sûr, il faudra faire suivre le redresseur par un dispositif de lissage
pour que la tension continue fournie soit la plus constante possible.
C'est une tout autre technique !

Lissage ou Filtrage

Le lissage de la tension issue du redresseur peut,
très simplement être réalisé par un condensateur de forte capacité comme le montre le schéma ci-dessous.

R représente la charge, c'est à dire la résistance, vue de son entrée, du dispositif à alimenter.
On sait que la décharge d'un condensateur dans une résistance
se fait d'autant plus lentement que le produit RC (dit constante de temps) est élevé.
Sur la figure on indique que RC doit être très supérieure à T, la période de la sinusoïde qui représente la tension.
Pour le secteur 50 Hz : T = 20 ms.
Si par "très supérieur" nous entendons 100 fois plus,
T= 2s et si R=100 Ohm C = 0.02 Farad = 20 000 micro Farad.
Malgré la petitesse du nombre, c'est, en pratique une très grosse capacité,
bien qu'actuellement on en fabrique des considérables !

Bien entendu, il subsiste une faible ondulation.
Si l'appareil à alimenter exige une plus grande constance de la tension d'alimentation
il faut avoir recours à un dispositif électronique appelé Alimentation Stabilisée.
Que nous verrons plus loin.

Sujets traités dans cette page	Lien local
But de l'opéraion redressement
Redressement mono-alternance à une seule diode.
Redressement bi-alternance par transformateur à point milieu
Redressement bi-alternance par pont de diodes (Pont de Graëtz)
Lissage - Filtrage

Sujets	Lien
Modèles de Thévenin& Norton
Semiconducteurs - de type N - de type P - JONCTION PN -
Diodes à semiconducteurs

ModemploiNotes("true");Courriel(true);