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iéme
ELT/ ELN TD Electronique de Puissance
Convertisseurs AC/DC
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)(tUc)(tic
)(tU c
ttVs
sin.240.2)(
ttVs
sin.240.2)(
Série TD N°2
Convertisseurs AC/DC
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- Redresseurs monophasés non commandés
Exercice 1
Soit le montage à redressement monophasé simple alternance alimentant une
charge purement résistive R=15 Ω. Sachant que avec 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 les valeurs moyennes : , 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
(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 et la valeur efficace Uceff .
4/ Déterminer le facteur de forme et le facteur d’ondulation de la tension Uc.
5/ refaire les mêmes questions pour le montage avec diode de roue libre.
Comparer les résultats trouvés. Commenter ?
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.
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.
V V1
V2
D1
D2
ic
i1
i2
Uc
VD1
VD2
Uc
V1 Vs
is i
c
R
L
V1 Vs
s ic
Dr Uc
V
s
is
V1 Vs
D
is ic
Uc
VD
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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, UL 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
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) ?
E
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