3iéme ELT/ ELN TD Electronique de Puissance Convertisseurs AC/DC Série TD N°2 Convertisseurs AC/DC iss V1 1 - Redresseurs monophasés non commandés Exercice 1 Soit le montage à redressement monophasé simple alternance alimentant une charge purement résistive R=15 Ω. Sachant que Vs (t ) 2 .240.sin t avec f=50 hz is V1 Vs D VD VVss ic Uc Dr Exercice 3 Soit le montage à redressement monophasé à diode simple alternance. Ce dernier est utilisé pour recharger une batterie d’accumulateurs de f.e.m E=85V à travers une résistance R. Ce redresseur est alimenté par un réseau de 120V et 50hz. On demande : 1/Donner le schéma électrique et le principe de fonctionnent de ce montage. 2/ Tracer les formes des tensions Uc et VD ainsi que celles des courant is et ic. 3/ Calculer la durée de conduction de la diode. 4/Déterminer la valeur de la résistance R pour que le courant moyen soit de 5A. Exercice 4 Un transformateur à point milieu possède au secondaire deux enroulements ayant le même nombre de spires et de tension de sortie V1eff=V2eff=10V. On branche au secondaire du transformateur un pont redresseur constitué de deux diodes. VD1 i1 ic Uc On demande : 1/ Tracer les formes des tensions Uc et VD ainsi que celles des courant is et ic. 2/ Calculer la durée de conduction de la diode. 3/ Calculer les valeurs moyennes : U c (t ) , ic (t ) et les valeurs efficaces Uceff et Iceff. 4/ Déterminer le facteur de forme et le facteur d’ondulation de la tension Uc. 5/ Calculer le facteur de puissance du système Exercice 2 Soit le montage à redressement monophasé simple alternance alimentant une charge inductive de résistance r=15 Ω et d’inductance L=100mH. Sachant que Vs (t ) 2 .240. sin t (f=50 hz). On demande : 1/ Tracer les formes des tensions Uc et VD ainsi que celles des courant is et ic. 2/ Calculer la durée de conduction de la diode. 3/ Calculer la valeur moyenne U c (t ) et la valeur efficace Uceff . 4/ Déterminer le facteur de forme et le facteur d’ondulation de la tension Uc. is ic R V1 Vs L Uc V V1 V2 i2 D1 ic Uc D2 VD2 La charge du redresseur est une résistance R=10 Ω. On suppose que la tension de seuil des diodes est nulle. 1- Tracer, en les justifiant, les chronogrammes de Uc, ic, VD1, VD2, i1 et i2. 2- Calculer les valeurs moyennes suivantes : < Uc > et < ic >. 3- Montrer que : Uc eff = V1 eff (= 10 V).En déduire les valeurs efficaces des courants : iceff, iD1 eff et iD2 eff. 5/ refaire les mêmes questions pour le montage avec diode de roue libre. Comparer les résultats trouvés. Commenter ? 1 3iéme ELT/ ELN TD Electronique de Puissance Convertisseurs AC/DC 4-Calculer la puissance consommée par la résistance. Exercice 5 On considère un pont de diode monophasé, connecté au réseau 220V 50Hz. La charge du pont est constituée par l'induit d'un moteur à courant continu à excitation indépendante, en série avec une bobine de lissage de résistance interne négligeable et d’inductance suffisante pour que le courant d'induit soit considéré comme constant Ic = 2,5 A. 1- Donner le circuit electrique 2- Calculer la période et la valeur maximale de la tension Vs(t).Dessiner le chronogramme Vs(t). 3- Tracer la forme de la tension Uc et la tension au bornes de D1. Calculer la valeur moyenne < Uc >. 4- Quelle est la relation entre les valeurs instantanées des tensions Uc, U L aux bornes de la bobine et Um aux bornes de l'induit du moteur ? 5- Justifier que < UL> = 0 V. En déduire la valeur moyenne < Um > de Um. 6- L'induit du moteur ayant une résistance R = 1 , calculer la valeur de sa f.e.m. E. 7- Calculer la puissance consommée par l’induit du moteur. Exercice 6 Le montage redresseur ci-dessous est alimenté par le secondaire d'un transformateur 230V, 50 hz. Sachant que R= 4.66 Ω, l’inductance L=100mH et E= 100 V, on demande : 1- Tracer la tension Uc , VD1, ic et le courant d’entrée is en fonction du temps 2- donner la durrée de conduction des diodes 3- quelles est la nature de la conduction 4- Calculer le facteur de puissance du système Exercice 7 : Soit un pont de Graetz utilisé pour charger une batterie de téléphone Ni-Cd de fem 3.8 V, de « capacité » 500 mAh à travers une résistance R.. La résistance interne de la pile est négligeable Ce redresseur est alimenté par un transformateur, supposé parfait, dont le rapport de transformation est m = 0,06. 1 E 1- Tracer v(t) : préciser la période, Vmax et la valeur efficace Veff 2- Tracer Uc(t) , UR(t) , iD(t) et i(t). 3-Quelle est la puissance consommée par une pile ? 4- Quelle est la durée de charge (en heures) ? 2 3iéme ELT/ ELN TD Electronique de Puissance Convertisseurs AC/DC 3 3iéme ELT/ ELN TD Electronique de Puissance Convertisseurs AC/DC 4
