UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Cours exposé email : nasser_baghdad @ yahoo.fr FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 1 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Contenu du programme Chapitre I : Généralités Chapitre II : Régime continu Chapitre III : Régime alternatif sinusoïdal Partie A Circuits électriques Chapitre IV : Les quadripôles Chapitre V : Les filtres passifs Chapitre VI : Les diodes Chapitre VII : Le transistor bipolaire Partie B Circuits électroniques Chapitre VIII : L’amplificateur opérationnel FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 2 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Chapitre VI FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 3 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Sommaire I. Généralités sur les diodes II. Fonctionnement d’une diode à jonction III. Applications de la diode à jonction FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 4 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 5 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 1°) Définition de la diode à jonction 2°) L’anode et la cathode 3°) Fonctionnement 4°) Le seuil de la jonction 5°) Tension de claquage 6°) Les différents type de diode 7°) Utilisation des diodes 8°) Conclusion FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 6 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 1°) Définition de la diode à jonction ► Une diode est le plus simple des composants dit actif, qui fait partie de la famille des semi-conducteurs. ► Les diodes standards sont essentiellement fabriquer soit du silicium, ou le germanium qui est désormais bien moins utilisé. ► Le silicium : Le silicium, est un élément qui se trouve abandonnement dans la nature, ► On le trouve, principalement, associer à l’oxygène pour former la silice, constituant de certaines roches, et des innombrables grains de sable de nos plages et de nos rivières. ► Le silicium est connu pour être un bon conducteur de l’électricité ainsi il offre des caractéristiques électriques exceptionnelle entre celles des autre conducteurs, comme les métaux, et celles des isolants : on l’appelle un semi-conducteur. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 7 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE ► En incorporant, au silicium pur, de très faibles proportions d’autres éléments convenablement choisis (phosphore, gallium, etc.) on modifie ses propriétés. ► Par cette méthode, on sait fabriquer deux types de semi-conducteurs : le type P pour « positif », et le type N pour « négatif ». ► Une diode est un petit cristal rassemblant cote à cote, une zone P et une zone N, la mince région de transition, de quelques micromètres d’épaisseur, constitue la jonction PN. ► Une diode fait référence à tout composant électronique doté de deux électrodes. ► Il s'agit d'un composant polarisé qui possède donc deux électrodes, une anode et une cathode. A FSTM : DEUST - MIP K E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 8 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 2°) L’anode et la cathode ► La connexion du cristal qui sort de la zone P, appelée l’anode, elle est symbolisée par la lettre A ; l’autre est la cathode, qu’on représente par la lettre K. ► Pour les distinguer sur la diode, on imprime, sur le boitier, un anneau situé à proximité de la cathode. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 9 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 3°) Fonctionnement ► Une diode permet de contrôler la circulation du courant. ► On peut dire qu’une diode laisse passer le courant lorsqu’elle est branchée en polarisation directe et bloque le passage du courant lorsque la polarisation est inverse, à une tension donnée. ► Cette caractéristique permet de redresser un courant alternatif, pour ne laisser passer que l'alternance positive ou que l'alternance négative (selon l'orientation de la diode). Symbole : La diode est représentée par son symbole normalisé : A FSTM : DEUST - MIP K E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 10 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 4°) Le seuil de la jonction ► Il correspond à la tension de seuil ou la diode commence à conduire dans le sens passant, c’est à dire qu’il faut un minimum de tension directe pour rendre la diode conductrice : c’est le seuil de la jonction. ► Pour une diode au silicium, ce seuil est de l’ordre de 0,6 V. ► Tant que la diode reste passante, la tension à ses bornes garde une valeur voisine de 0,6 à 0,7V. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 11 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 5°) Tension de claquage ► En polarisation inverse, on constate que si l’on dépasse une certaine valeur de tension, il apparait également un courant : c’est le claquage de la jonction (tension de claquage). ► Ce phénomène est du soit à l’effet d’avalanche, soit à l’effet Zéner. le claquage n’est pas destructif à condition que le courant soit limité à une valeur raisonnable par une résistance. polarisation inverse Polarisation directe Vclaquage La valeur Vclaquage pour une diode à jonction est de l’ordre de – 150 à 300 V FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 12 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 6°) Différents type de diodes ► Il existe plusieurs catégories de diodes semi-condutrices, parmi elles, on y trouve : ■ la diode à jonction PN ■ la diode Zener Diode à jonction Diode Zener DEL ou LED Photodiode Diode Tunnel Diode Varicap ■ la diode DEL (ou LED) ■ la photodiode ■ la diode Tunnel ■ la diode schottky ■ la diode varicap ■ la diode Impatt, ■ la diode PIN ■ la diode Gunn, etc… FSTM : DEUST - MIP Diode Schottky E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 13 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Semi-conducteurs composites. Remarque : Les composants électroniques sont fabriqués avec des matériaux semi-conducteurs purs du groupe IV tels que le silicium, germanium … ou de semi-conducteurs composites combinant un ou plusieurs éléments du groupe : III-V ou II-VI ou I-VII ou IV-VI ou V-VI ou II-V… Les semi-conducteurs composites présentent un grand intérêt en raison de leurs propriétés : meilleurs mobilités, robustesse, conductivités thermiques élevées, bruit, puissance, la … Exemple : groupe III-V La colonne III (bore, gallium, aluminium, indium, etc.) La colonne V (arsenic, antimoine, phosphore, etc.) Alliages binaires tels que : AsGa, AsIn… Alliages ternaires tels que : InGaAs, AlGaAs… Alliages quaternaires tels que : AlGaInP, InGaAsP… Alliages quinaires tels que : GaInNAsSb, GaInAsSbP… Le cours se limitera à l’étude du fonctionnement de la diode à jonction. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 14 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 15 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 7°) Utilisation des diodes Avec tous ces types de diodes, on constate que la diode à plusieurs domaines d’utilisation : ■ le redressement et le filtrage des signaux, cette fonction rencontré surtout dans les alimentations. ■ détecte les amplitudes des tensions pour aider au référencement de la tension. ■ elle peut servir de protection contre les surtensions. ■ la régulations des tensions simples pour les différant montages. ■ peut générer de signaux à haute fréquence. ■ elle permet d’émettre de la lumière (LED) pour l’affichage…etc. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 16 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 8°) Conclusion La diode se présente comme un composant électronique très imposant et en même temps très utile pour les différents montages car son domaine d’utilisation est très varié et plus pratique. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 17 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 18 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 1°) Symbole et convention 2°) Linéarité 3°) Caractéristique I(V) réelle 4°) Équation électrique de la diode 5°) Polarisation de la diode 6°) Montage pratique 7°) Association de diodes 8°) Influence de la température 9°) Linéarisation de la caractéristique I(V) 10°) Point de fonctionnement 11°) Différents classes de fonctionnement 12°) Différents modèles linéaires 13°) Modèle idéal FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 19 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 1°) Symbole et convention Symbole A Convention de signe K 2 bornes ou 2 électrodes : A : Anode K : Cathode Tension : A K V = VA – VK = VAK ■ L’extrémité de la flèche est au potentiel VA de l’Anode. ■ L’origine de la flèche est au potentiel VK de la Cathode. ■ V est la tension aux bornes de la diode (ou d.d.p.), signifie V = VA – VK FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 20 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Sens du Courant et signe de tension Tension V positive VA VK A Tension V négative V 0 I K VA VK Les deux flèches, de tension et du courant, sont dans le sens contraire V 0 I A K V = VA - VK V = VA - VK I circule de A vers K I circule de K vers A Les deux flèches, de tension et du courant, sont dans le même sens V 0 V 0 C’est la convention récepteur : la diode est un récepteur actif FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 21 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 2°) Linéarité Dipôle linéaire : résistance A Dipôle non linéaire : diode R I I A B V = VA - VB K V = VA - VK I = f(V) ce que l’on veut sauf une droite I = f(V) est une droite I I 1/R V V FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 22 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE R A I I A B V = VA - VB I=-V/ R K V = VA - VK I~0 V<0 V<0 I = f(V) ce que l’on veut sauf une droite I = f(V) est une droite I I V 1/R V La diode est un dipôle non linéaire et non symétrique FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 23 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 3°) Caractéristique I(V) réelle I A K I ΔI V<0 ΔV En inverse A V V0 I K V>0 En direct Grandeurs Caractéristiques de la diode : V0 : tension de seuil de la diode V Rd : résis tan ce dynamique I FSTM : DEUST - MIP V0 0,5 à 0,7 Si V0 0,2 à 0,4 Ge rd de qcq à qcq10 E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 24 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 4°) Équation électrique de la diode V I I s exp q 1 KT Is : courant de saturation ~ (qcq nA) négligeable q = │e-│charge élémentaire de l’électron = 1,6 10-19 C K : constante de Boltzmann = 1,38 10-23 J/K T : température (K) T ( K ) T (C ) 275 20C 295K et 77 K azote liquide ? 4 K Helium liquide ? On pose uT kT q et 25C 300 K la valeur de uT à 25C é tan t 25mV V I I s exp U T FSTM : DEUST - MIP 1 E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 25 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 5°) Polarisation de la diode Polarisation directe ou positive A P N K A K VA > VK + - + - Polarisation inverse ou négative A P N K A K VA < VK FSTM : DEUST - MIP + - E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD + 26 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 6°) Montage de polarisation de la diode Polarisation directe ou positive VA > VK ===> V > 0 A R + - E>0 D E : f.e.m V V I I s exp q KT I K Les flèches de I et de V sont contraires VA > VK E : tension d’alimentation R : Résistance limitatrice du courant D : diode à jonction PN E=RI+VV=E–RI≠E FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques V < E : Il y a de la chute de tension dans la résistance R Pr . A. BAGHDAD 27 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Discussion : ■ Le + de E est de côté de A (l’anode) et le – de E et de côté de K (la cathode), VA > VK V > 0 la diode est donc polarisée positivement ou en direct. ■ La diode n’est conductrice qu’à partir de V > V0 . Elle est dite également passante ou allumée. ■ A partir de V > V0 , elle se comporte comme une très faible résistance : le semi conducteur peut être considéré dans ce cas comme étant un conducteur. ■ En revanche, si 0 < V < V0 , la diode est bloquée en direct, elle se comporte comme une très forte résistance : le semi conducteur peut être considéré dans ce cas comme étant un isolant. I DBD DCD V0 0 < V < V0 FSTM : DEUST - MIP V I I s exp q KT V > Vs E141 : Circuits Électriques et Électroniques V * DBD si 0 < V < Vs * DCD si V > Vs Pr . A. BAGHDAD 28 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Polarisation inverse ou négative VA < VK ===> V < 0 A R E : f.e.m + - E>0 D V I I s I K Les flèches de I et V ont le même sens VA < VK E : tension d’alimentation R : Résistance limitatrice du courant D : diode à jonction PN Il n’y a aucune chute de tension dans la résistance R E = RI - V soit V = - E + RI = - E car I = 0 et V < 0 car E > 0 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 29 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Discussion : ■ Le - de E est de côté de A (l’anode) et le + de E et de côté de K (la cathode), VA < VK V < 0 la diode est donc polarisée négativement ou en inverse. ■ La diode est non conductrice ou non passante. Elle est dite également bloquée ou éteinte. ■ A partir de V < 0 , elle se comporte comme une très forte résistance ou résistance de fuite de forte valeur : le semi conducteur peut être considéré dans ce cas comme étant un isolant. I I I s qcqnA I 0 DBI si V < 0 V FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 30 VA < VK ===> V < 0 A R + - UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Variante : E<0 D E : f.e.m V I I s I K Les flèches de I et V ont le même sens VA < VK E : tension d’alimentation R : Résistance limitatrice du courant D : diode à jonction PN Il n’y a aucune chute de tension dans la résistance R E = - R I + V soit V = E + R I = E car I = 0 et V < 0 car E < 0 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 31 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 7°) Association de diodes Association en série Si V > V01 + V02 R + - V1 D1 E D2 V V2 I D1 V01 V02 K2 ou I E D2 Déq V01 + V02 V Les diodes ne sont conductrices qu’à partir de V > V01 + V02 A R Vs = V01 + V02 A1 I Association en parallèle + - V D1 D2 K Aucun intérêt pratique car le courant I traverse la diode dont la tension de seuil est la plus faible. Une diode en trop. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 32 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 8°) Influence de la température I Pour une tension V fixe, le courant augmente I(T’) T’ T I(T) V0(T’) V0(T’) V La caractéristique se rapproche de l’axe des courants quand T augmente T ' T FSTM : DEUST - MIP I T ' I T et E141 : Circuits Électriques et Électroniques V0 T ' V0 T Pr . A. BAGHDAD 33 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 9°) Linéarisation de la caractéristique I(V) Équation électrique Équation d’une droite I I On néglige l’effet du coude linéarisation V0 V0 V I I s exp q KT V V V ' ' Rd I V ' V0 V Echelle des abscisses : V V 'V ' ' V0 rd I FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 34 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Circuit électrique I V0 V Circuit électrique équivalent d’une diode I Diode Rd Une diode est un récepteur actif, elle est symbolisée par le circuit électrique suivant : V0 : f.c.e.m. V V0 Rd I rd : résistance interne modélisant l’effet joule FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques + - Pr . A. BAGHDAD V V0 35 La diode à jonction PN est un récepteur actif, la tension de seuil V0 dans le schéma électrique équivalent doit être obligatoirement une f.c.e.m. Le courant I de conduction direct doit être reçu par la borne + de la V0 car c’est une f.c.e.m. A A R + - I D E I R V + - E + UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 10°) Point de fonctionnement V0 - Circuit équivalent rd K K Générateur E : émetteur actif + E : f.e.m Diode V0 : récepteur actif + V0 : f.c.e.m - - rd ri FSTM : DEUST - MIP V E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 36 Caractéris tique du générateur : E RI V q Caractéris tique de la diode : I I s exp V kT A V Circuit équivalent K I V0 + - E - Point de fonctionnement E - Point de polarisation I R - Point de repos E V E V R I polarisati on en direct R D E E I R car I R + - V VAK E RI A I V0 - + UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE ► On utilise la droite de charge du générateur (ou du circuit). ► L’intersection de cette droite avec la caractéristique de la diode donne le point de fonctionnement. V RD K I V0 E V Courbe réelle Modèle linéaire La diode fonctionne en polarisation directe uniquement FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 37 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 11°) Différents classes de fonctionnement I Classe A La diode conduit en permanence V I Classe B La diode conduit durant une demi période du signal d’entrée. V I Classe C V FSTM : DEUST - MIP La diode conduit durant moins d’une demi période du signal d’entrée. E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 38 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 12°) Différents modèles linéaires I Caractéristique directe V0 Caractéristique inverse V0 En direct : A I K A I V FSTM : DEUST - MIP V E141 : Circuits Électriques et Électroniques + Rd - K V = V0 + R d I Pr . A. BAGHDAD 39 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE En direct : I FSTM : DEUST - MIP V0 A K A K I A V I V E141 : Circuits Électriques et Électroniques + Rd K V = V0 + Rd I En inverse : I=0 A V = Vmax < 0 Pr . A. BAGHDAD 40 K UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 12°) Modèles linéaires A FSTM : DEUST - MIP I Caractéristique directe Caractéristique inverse V0 En direct : K A I VF E141 : Circuits Électriques et Électroniques V + - V0 Pr . A. BAGHDAD K V = V0 41 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE En direct : I FSTM : DEUST - MIP V0 A K A K I A V I V E141 : Circuits Électriques et Électroniques + K V = V0 En inverse : I=0 A V = Vmax < 0 Pr . A. BAGHDAD 42 K UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 12°) Différents modèles linéaires I Caractéristique directe V 0 Caractéristique inverse En direct : A I K A I V FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Rd K V = V0 + R d I Pr . A. BAGHDAD 43 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE En direct : I A FSTM : DEUST - MIP K A K I V I V E141 : Circuits Électriques et Électroniques Rd A K V = Rd I En inverse : I=0 A V = Vmax < 0 Pr . A. BAGHDAD 44 K UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 13°) Modèle idéal I Caractéristique directe Caractéristique inverse A FSTM : DEUST - MIP 0 E141 : Circuits Électriques et Électroniques V K A K Pr . A. BAGHDAD 45 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE En direct : I FSTM : DEUST - MIP I = Imax A K A K A V I V E141 : Circuits Électriques et Électroniques K V=0 En inverse : I=0 A V = Vmax < 0 Pr . A. BAGHDAD 46 K UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE A K A K interrupteur électronique En direct : V > 0 I max I A K A V P=V.I =0 CC K V=0 En inverse : V < 0 I A CO K A V P=V.I =0 I=0 K V max Une diode idéale peut être considérée comme un interrupteur électronique qui ne dissipe aucune puissance. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 47 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 48 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 1°) Redressement simple alternance 2°) Redressement double alternance avec 2 diodes 3°) Redressement double alternance avec 4 diodes 4°) Circuit d’écrêtage 5°) Circuit limiteur 6°) Caractéristiques des signaux périodiques 7°) Redressement et filtrage FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 49 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 1°) Redressement simple alternatif et) +Emax st) e(t) = E sinωt temps e(t) mono alternance +Smax s(t) -Emax temps -Smax 2°) Redressement double alternatif avec 2 diodes et) +Emax st) e(t) = E sinωt temps e(t) -Emax double alternance avec 2 diodes +Smax s(t) temps -Smax 3°) Redressement double alternatif avec 4 diodes et) +Emax -Emax FSTM : DEUST - MIP st) e(t) = E sinωt temps e(t) double alternance avec 4 diodes +Smax s(t) E141 : Circuits Électriques et Électroniques temps -Smax Pr . A. BAGHDAD 50 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 1°) Redressement simple alternance Principe vet) vst) +E temps v (t) e mono alternance +E vs(t) -E temps -E ve(t) = E sinωt Redressement simple alternance Montage pratique A K D ~ Secteur 230 V eg vet) (1) R vst) (2) ve(t) = E sinωt FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 51 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs(t) vs(t) ve(t) +E ve > 0 ve(t) = E sinωt ve < 0 -E T 2 D : passante si 0 t alors e 0 v A vK CC T t T 2 D : bloquée si v A vK R vst) CO CO R vst) vet) vs t ve t FSTM : DEUST - MIP e 0 alors CC vet) temps E141 : Circuits Électriques et Électroniques vs t 0 Pr . A. BAGHDAD 52 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs = f(Ve) vs Redressement simple alternance +E +E -E ve -E ve < 0 vs = 0 ve > 0 vs = ve Courbe de transfert direct en tension FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 53 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 2°) Redressement double alternance avec 2 diodes v2(t) = E sin(ωt+π) Principe vet) vst) +E temps v (t) e +E double alternance temps vs(t) -E -E ve(t) = E sinωt Montage pratique Redressement double alternance à 2 diodes K1 A1 ~ eg Secteur 230 V (1) (2) v1 D1 v2 D2 A2 K2 v1(t) = E sinωt et v2(t) = E sin(ωt+π) R vs v1 > 0 et v2 < 0 Transformateur à point milieu FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 54 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs(t) v1 > 0 et v2 < 0 v1(t) v2(t) vs(t) +E temps -E T t T alors v1 0 et v2 0 2 D1 : bloquée CO et D2 : passante CC T alors v1 0 et v2 0 2 D1 : passante CC et D2 : bloquée CO si 0 t v1 CC v2 CO R si vs v1 CO v2 CC vs t v1 t FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques R vs t v2 t Pr . A. BAGHDAD 55 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 3°) Redressement double alternance avec 4 diodes Principe e(t) = E sinωt st) et) +E temps e(t) +E double alternance temps s(t) -E -E Montage pratique Redressement double alternance à 4 diodes A D1 ~ Secteur eg 230 V ve (1) (2) D2 M N D4 D3 vs B Mono-transformateur ve(t) = E sinωt FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 56 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs(t) ve(t) vs(t) +E ve > 0 ve(t) = E sinωt ve < 0 -E T alors e 0 et v A et vB 2 D2 et D4 : passantes et D1 et D3 : bloquées si 0 t T t T alors e 0 et v A et vB 2 D2 et D4 : bloquées et D1 et D3 : passantes si A A CO CO ve CC M N ve CC CO B R vs vs t ve t FSTM : DEUST - MIP temps E141 : Circuits Électriques et Électroniques CC M N CC C0 v R B vs t ve t Pr . A. BAGHDAD 57 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs = f(Ve) Redressement simple alternance vs +E +E -E ve -E ve < 0 vs = - ve ve > 0 vs = ve Courbe de transfert direct en tension FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 58 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 4°) Circuit d’ecrêtage Principe vs(t) vet) +E +E temps v (t) e écrêteur te vs(t) -E -E ve(t) = E sinωt Montage pratique R ~ ve(t) ve(t) = E sinωt FSTM : DEUST - MIP E0 E141 : Circuits Électriques et Électroniques + - vs(t) Pr . A. BAGHDAD 59 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Si ve > E alors R ~ Si ve < E0 alors vs = E0 vs = ve R CO ve(t) E0 + - vs(t) ~ ve(t) vs t ve t VA VK DB CO Le + de côté de K Le – de côté de A FSTM : DEUST - MIP CC E141 : Circuits Électriques et Électroniques E0 + - vs(t vs t E0 VA VK DP CC Le - de côté de K Le + de côté de A Pr . A. BAGHDAD 60 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs(t) Si e < E0 alors ve(t) +E E0 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques s = E0 vs(t) ve > E0 temps ve < E0 -E Pr . A. BAGHDAD 61 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs = f(Ve) FSTM : DEUST - MIP Circuit écrêteur vs +E E0 -E E0 Si ve < E0 alors vs = E0 +E Si ve > E alors E141 : Circuits Électriques et Électroniques ve -E vs = ve Pr . A. BAGHDAD 62 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 5°) Circuit limiteur Principe vet) +E +E temps v (t) e limiteur vs(t) vs(t) E1 E2 tem -E ve(t) = E sinωt -E Montage pratique R ~ ve(t) E1 FSTM : DEUST - MIP D2 D1 + + - E2 E141 : Circuits Électriques et Électroniques vs(t) - Pr . A. BAGHDAD 63 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs(t) Si ve > E1 > E2 D1 P D2 B vs = E1 Si E2 < ve < E1 D1 B D2 B vs = ve Si ve < E2 < E1 D1 B D2 P vs = E2 ve(t) +E E1 E2 vs(t) ve > E1 > E2 E2 < ve < E1 temps ve < E2 < E1 -E Si e > E1 > E2 alors e = E1 Si e > E1 et e > E2 alors e = E1 FSTM : DEUST - MIP Si e < E2 < E1 alors e = E2 Si e < E2 et e < E1 alors e = E2 E141 : Circuits Électriques et Électroniques Si E2 < e < E1 alors e = s Si e < E1 et e > E2 alors e = s Pr . A. BAGHDAD 64 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Tracé de Vs = f(Ve) vs +E + E1 + E2 -E + E2 + E1 + E ve -E Si ve < E1 et ve < E2 vs = E2 FSTM : DEUST - MIP Si ve < E1 et ve > E2 vs = ve E141 : Circuits Électriques et Électroniques Si ve > E1 et ve > E2 vs = E1 Pr . A. BAGHDAD 65 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 6°) Caractéristiques des signaux périodiques T S moy Valeur moyenne : 1 st s st dt T0 S eff Valeur efficace : 1 T T 2 s t dt 0 Cas particulier : Si le signal est sinusoïdal, s(t) = Smax cos(ω t), on obtient : S moy 0 F Facteur de forme : Taux d’ondulation : Seff et S max 2 S eff S mo y F 2 1 S ond S moy comme Seff S moy Sond 2 2 2 Seff 2 S moy 2 2 1 Sond 2 S moy F 2 1 2 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 66 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE 7°) Redressement et filtrage Principe vet) +E vst) temps v (t) e redressement et filtrage vs(t) V temps -E ve(t) = E sinωt vs(t) = V = cte Entrée alternative sinusoïdale Sortie continue FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 67 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Principe d’un chargeur de batterie Redressement simple alternance ~ Secteur 230 V D ve eg (1) (2) Transformateur abaisseur + R C 12 V - - vs Ve(t) =VMax sinωt = 12√2 sinωt τ = RC la constante de temps du circuit « filtre passe bas » Signal alternatif Ondulation = ∞ Signal monoalternance Ondulation = 1,21 Signal continu Ondulation = 0 Le passage d’une ondulation infinie à nulle est impossible, le passage par un redressement simple (1,21) ou double (0,48) est indispensable. Mieux avec le double. FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 68 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE RC ' RC ' ' ' RC ' ' vs(t) V temps ' ' ' car C ' ' C ' C Vond RC RC 0 FSTM : DEUST - MIP Déch arg e très lente Déch arg e très rapide E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 69 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE e1(t) Signal alternatif sinusoïdal +E temps T -E e2(t) Signal redressement mono alternance +E temps T -E e3(t) +E Signal redressement double alternance temps T -E FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 70 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Fin du chapitre VI FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 71