FONCTION REDRESSEMENT
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BEP des Métiers de l'électronique EREEM BERCK Fonctionnement : FONCTION REDRESSEMENT Présentation La fonction redressement transforme le négatif de la sinusoïde d'entrée en une tension uniquement positive. Pour de faire, il existe plusieurs schémas structurels typiques : - Redressement simple alternances - Redressement double alternance, montage va et vient - Redressement double alternance, montage pont de Graëtz Le redressement simple alternance supprime l'alternance négative. Le redressement double alternance transforme l'alternance négative en une alternance positive. Redressement SIMPLE ALTERNANCE. Soit le montage TR1 D1 DIODE R1 10k Alternance positive : De 0 à 10ms, La tension Uz augmente mais reste inférieure à 0,7v, la diode est bloquée, le courant ne circule pas i2 = 0A donc UR1 = R1x i2 = Ov La tension U2 devient supérieure à 0,7v. La diode conduit, le courant i2 s'établit, la tension aux bornes de R2 suit la sinusoïde U2 à 0,7v prés. UR1 = U2 – UD. UR1 = U2 – 0,7 La tension U2 devient inférieure à 0,7v la diode se bloque UR1 = 0v. Alternance négative. D1 est polarisée en inverse et est bloquée pendant toute la durée de l'alternance négative. UR1 = 0v TRAN-2P2S Fonction Alimentation - REDRESSEMENT 14 BEP des Métiers de l'électronique EREEM BERCK Simulation Soit le montage Ve D1 Vr DIODE R1 10k Ve : tension sinusoïdale Amplitude 10V Fréquence 1000Hz IR1 Diode bloquée Réaliser le montage suivant sous ISIS. En utilisant un graphique Analogique tracer Ve et Vr, ainsi que le courant IR1. Diode passante Sur le graphe ci contre relever : Vemax Vrmax IR1max 10v 9,3v 930µA Expliquer la valeur de la tension Vr par rapport à Ve La tension Vr est nulle pendant l'alternance négative de Ve (diode bloquée). Quand l'alternance de Ve est positive Vr = Ve à 0,7v prés (seuil de conduction de la diode Repérer sur les courbes les endroits ou la diode est bloquée et ou elle est passante. Fonction Alimentation - REDRESSEMENT 15 BEP des Métiers de l'électronique EREEM BERCK Fréquence 50Hz Expliquer brièvement le fonctionnement du montage en observant les courbes. On peut voir que le redressement simple alternance est bien réalisée puisque la forme d'onde aux bornes de R1 est toujours positive. C'est une alternance positive quand Ve est positive et > 0,7v et elle est nulle (0v) quand Ve<0,7v. Redressement DOUBLE ALTERNANCE. Soit le montage TR1 D1 Ve1 Ve Ve2 TRAN-2P3S VRe1 DIODE R110k D2 DIODE Réaliser le montage suivant sous ISIS. En utilisant le mode animation, observez le sens de courant dans la charge R1. En utilisant des couleurs différentes fléchez les courants sur le schéma ci-dessus. Indiquez par quelle diode passe le courant de l'alternance positive et le courant de l'alternance négative. Fonctionnement : Le transformateur utilisé est un transformateur à point milieu. Il délivre deux tensions sinusoïdales de même amplitude, mais Ve1 et Ve2 sont en opposition de phase. C'est-à-dire que lorsque Ve1 est positif Ve2 est négatif et inversement. Alternance positive de Ve1, alternance négative de Ve2 La diode D1 conduit et la diode D2 est bloquée. Quand Ve1 > 0,7v, le courant fléché en rouge s'établit et traverse R1 (R1 simule la charge). La tension aux bornes de R1 va évoluer comme l'alternance positive de Ve1. Ve1 - VD1 - Vr1 = 0 VR1 = Ve1-VD1 Vr1max = Ve1max – VD1 VR1max = 10-0,7 = 9,3v Ve2-VD2- VR1 = 0 VD2max = Ve2max-VR1max VD2max = -10- 9,3 = -19,3v Ve : tension sinusoïdale Amplitude 10V Fonction Alimentation - REDRESSEMENT 16 BEP des Métiers de l'électronique Alternance positive de Ve2, alternance négative de Ve1 Le fonctionnement s'inverse. La diode D1 est bloquée et la diode D2 conduit, le courant fléché en vert s'établit quand Ve2 > 0,7v On retrouve une tension max VR1 = 9,3v et une tension VD1max = -19,3v comme précédemment EREEM BERCK Tracé des courbes Période de VR1 = 10ms On remarquera que dans les deux cas le courant (rouge ou vert) traverse la résistance dans le même sens donc la tension aux bornes de la charge R1 est toujours du même signe c'est-à-dire positif. On réalise ainsi un redressement double alternance. Période de Ve1 = Période de Ve2 = 20ms Fonction Alimentation - REDRESSEMENT 17 BEP des Métiers de l'électronique Explications : Sur le tracé ci contre on peut voir que VR1 (en bleu) est toujours positif et qu'il a la forme d'une demi sinusoïde. La tension aux bornes des diodes VD1 et VD2 varie entre 0,7v (seuil de conduction) et -19,3v tension max aux bornes de la diode quand elle est bloquée De plus si la période de Ve1 et Ve2 est de 20mms (fréquence de 50Hz réseau EDF), on constate que la période de VR1 est de 10ms soit une fréquence de 100Hz. La fréquence de VR1 ets le double que celle du réseau EDF. Ceci est la conséquence du redressement double alternance. EREEM BERCK Réaliser le montage ci-dessous TR1 2 V1 v2 VEDF 3 BR1 1 R1 4 vr BRIDGE 50Ω TRAN-2P2S R1 : Rhéostat réglé à 50Ω Avec L'oscilloscope relever la tension au secondaire du transformateur v2 et la tension vr. Rappel : les deux entrées de l'oscilloscope sont reliées à la même masse. Vous ferez attention à la masse de l'oscilloscope. Relever v2 et vr Indiquez sur les relevés la valeur de la tension vr max v2 max Indiquez aussi la période des signaux u2 et uR1. Fonction Alimentation - REDRESSEMENT 18 BEP des Métiers de l'électronique EREEM BERCK Expliquez l'allure des courbes et le résultat obtenu pour la valeur max de vr. ve Voie 1 Voie2 Base de temps vR1 Calibres 10v/div 10v/div 2ms/div Fonction Alimentation - REDRESSEMENT Réalisation du TP. Pour réaliser le TP on rencontre des problèmes. En effet les masses des voies 1et 2 sont reliées à la l’intérieur de l’oscilloscope. Pour relever les bonnes courbes, il faut procéder en deux temps. Visualiser u2 et le relever en veillant à faire commencer le signal à zéro en début de période et en début d’écran. Puis visualiser uR1 et veiller comme pour u2 à le faire commencer à zéro en début de période et en début d’écran. Si on relève u2 et uR1 en ne connectant que la masse de la voie correspondant à u2, on visualise sur uR1 l’alternance positive uniquement. En effet en procédant ainsi je visualise non pas uR1 mais Ur1 + uD3, et D3 conduit uniquement sur l’alternance positive de u2. 19 BEP des Métiers de l'électronique Commentaire des courbes. On observe un redressement double alternance. La tension max de UR1=30v La tension max de Ue = 32v La différence entre Ue et UR1 est due à deux seuils de diode. o Alternance positive. Le courant circule à travers D1, R1 et D3. C'està-dire que le courant circule dans deux diodes (D1, D3) soit une chute de tension de 2x 0,7 soit 1,4v. ue = uD1 + uR1+uD3. uR1 = ue - uD1 - uD3. ue = 32 – 0,7 – 0,7 = 30.6v EREEM BERCK Remarque. On constate que le courant dans R1 circule toujours dans le même sens. Donc la tension aux bornes de R1 sera toujours du même signe (positive). Le montage permet de redresser l’alternance négative délivrée par le générateur en alternance positive aux bornes de R1, il réalise un redressement double alternance. o Alternance négative. Le courant circule à travers D2, R1 et D4. Soit comme précédemment une chute de tension de 1,4v (2 seuils de conduction de diode). ue = uD2 + uR1+uD4. Fonction Alimentation - REDRESSEMENT 20
