MODULE ELCTRONIQUE DE PUISSANCE TP N° 2 : REDRESSEMENT MONOPHASE COMMANDE Durée : 08 Heures Objectif : 1/ visualiser, sur oscilloscope les caractéristiques du thyristor et du redressement monophasé commandé : tension et courant dans la charge, tension et courant dans le thyristor. 2/ calcul des valeurs moyennes et efficaces des grandeurs précitées. Matériels utilisés : - Source de tension alternative de valeur efficace Ueff = 20 V, Diode, thyristors et transistors, Résistances R , Bobine d’inductance L Câbles de connexion Appareils de mesures : ampèremètre, voltmètre Oscilloscope Partie théorique : Soit une source de tension alternative sinusoïdale débite, à travers un thyristor (ou transistor) supposé parfait, sur une charge résistive R.(voir montage 1). La valeur instantanée de la tension : u(t)= Umax sin (t ) avec t et , , respectivement la pulsation, l’angle et le déphasage. Deux étapes de fonctionnement distinctes : - Alternance positive ( 0 ) , le thyristor est polarisé directement, le courant de gâchette ig est positif donc il conduit, le courant i dans le circuit est positif. - Alternance négative ( 2 ) , le thyristor est polarisé en sens inverse, donc il est bloquée, le courant i dans le circuit est nul. En appliquant loi des mailles on obtient : U(t) = VT (t)+ VR(t) U(t) = VR(t) = R*i(t) Umax = Ueff 2 VT(t) = 0 (Thyristor parfait) Imax = Ieff 2 Valeur moyenne du courant : T 1 Imoy = i( )d sur une période T T Valeur efficace du courant : T 1 I²eff = i ²( )d sur une période T T Partie pratique K A G Sens passant de l'anode A vers K G : électrode de commande (gâchette) u AK I/ caractéristique du thyristor RC Ic 2.1/ Amorçage du thyristor A A Montage : + - VC VC = 10V VG : variable de 0 à 10V R RG = 470 RC : boîte à décades (x10) et (x100) V G G + - G A K a ) RC = 200 ; VG est débranchée : le thyristor conduit-il ? b ) On a toujours RC = 200 ; VG est branchée et initialement à 0; augmenter doucement VG : Pour quelle valeur minimale Igmin obtient-on l'amorçage ? Quelle est alors la valeur de iC ? Quelle valeur prend la tension VAK lorsque le thyristor est amorcé ? Vous parait-il alors raisonnable d'assimiler le thyristor à un interrupteur fermé? c ) Continuer à augmenter VG . Quel est l'effet sur iG , iC et VAK ? d ) Le thyristor étant amorcé, débrancher VG . Quel est l'effet sur le thyristor ? 2.2/ Blocage du thyristor RC = 200, G ; puis débrancher VG. Diminuer alors progressivement iC en augmentant RC . En déduire la valeur du courant de maintien ICmaintien = valeur minimale du courant qui permet au thyristor de rester amorcé. Le thyristor s'étant bloqué comme ci-dessus, peut-on le réamorcer en diminuant RC ? 3.2/ Conclusion Résumer rapidement les conditions d'amorçage et de blocage d'un thyristor II/ Redressement commandé monophasé simple alternance a/ Charge résistive Montage Travail demandé. 1 / Observer puis relever, sur papier millimétré les caractéristiques (chronogrammes) des grandeurs suivantes : - La tension Uc aux bornes de la charge, - La tension inverse aux bornes du thyristor T, - En déduire les valeurs maximales et les valeurs efficaces de la tension et du courant. 2/ Calculer les valeurs moyennes de la tension en fonction de l’angle d’amorçage (0°, 30°, 45°, 60°, 90°) Ucmoy = f( ) b/ charge inductive Montage Travail demandé : 1 / Observer puis relever, sur papier millimétré les caractéristiques (chronogrammes) des grandeurs suivantes : - La tension Uc aux bornes de la charge, - La tension inverse aux bornes du thyristor, 2/ Quelle est la valeur moyenne de la tension aux bornes la charge, en déduire le courant. 3/ Quelle est la différence entre une charge résistive et une charge inductive (comparer les relevés et les résultats), puis commenter vos réponses. Conclusion
