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Redressement
des
courants alternatifs

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Diodes à semiconducteurs

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Thermoélectronique

Intérêt du redressement

La plupart des dispositifs électroniques courants ne peuvent foncrionner qu'alimentés en courant continu.
Or, le réseau de distribution délivre une tension alternative.

Comment transformer un courant alternatif en courant continu ?
C'est le but des dispositifs de rendressement que nous allons voir.

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.



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



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).



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.

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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.



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