TD d’électronique de puissance n°1 Exercice 1 : Un montage redresseur fournit une tension continue ondulée dont la valeur moyenne est Uo=24V. A partir de cela on souhaite réaliser une tension constante à l'aide d'un montage stabilisateur à diode Zener. R Uo IZ Montage redresseur Vs La diode Zener est caractérisée par deux points de la caractéristique inverse: Vz1=12.2V et Iz1=5mA Vz2=13V et Iz2=45mA • Donner le schéma équivalent de la diode Zener • On désire que Iz repos (à Icharge=0) soit égal à 25mA. Calculer la valeur de la résistance R à mettre en série (résistance ballast). On donnera la valeur normalisée la plus proche et on recalculera le courant Iz. • Le constructeur impose Iz max =50mA. Quelle sera la limite supérieure que Uo ne devra jamais dépasser avec la résistance R choisie. • On étudie la régulation amont (fonctionnement à vide). Avec la résistance R calculée dans la question 3, calculer la tension à vide Vso. En définissant le facteur d'ondulation K comme le rapport de la variation de la tension de sortie sur la variation de tension d'entrée, calculer l'ondulation ∆Vs et K dans le cas où ∆U = ±5V. • Calculez la résistance de sortie du montage Exercice 2 : Soit le montage à transistor (schéma équivalent donné), suivant: Ri Ri β=50 18V Ic 1 1k Rs I Vr Vnr Rc βI Rs I Vnr A Ic Rz DZ Vr Vz Rz =10Ω Vz =12V B Schéma équivalent Rc • Etudier les différentes zones de fonctionnement du montage: - zone de régulation - zone de saturation (Vr < Vz) donner le modèle de THEVENIN et tracer la courbe Vr= f(Ic) dans les deux cas. • Calculer l'impédance de sortie, vue par Rc, dans la zone de régulation. Exercice 3 : Soit l'alimentation suivante: Rs Ve Vr R C Dz Ru Vs La tension d'entrée du pont de diode vaut ve =12 √2 sin(2π.50.t) Le pont de diode effectue un redressement double alternance (tension de seuil négligée) Lorsque le pont de diode est chargé par la résistance R seule, représenter vr(t) et déterminer sa valeur moyenne Vrmoy. Cette tension est filtrée par l'intermédiaire du condensateur C. • Représenter l'allure de vr(t) en précisant les périodes de charge (durée τ)/décharge(durée ∆t) du condensateur. Lorsque le condensateur se décharge, estimer l'ondulation ∆u de la tension en linéarisant l'équation de décharge et supposant le temps de décharge maximum. • Calculer C pour obtenir ∆u/ Vrmoy = 8% avec R = 10Ω Pour réduire cette ondulation on augmente la valeur de la capacité. • Montage complet : Ru = 10Ω ; Rs = 2Ω ; Rz = 0,2Ω ; Vz = 7V, calculer le rapport des variations ∆Vs/∆Vr.