Montage 22

MP 22 Conversion de puissance alternatif - continu et continu - alternatif
A) Conversion alternatif continu:
1)Abaissement de la tension secteur:
Transfo
variable
On règle le transformateur de façon à avoir une tension efficace de 16V,
et on vérifiera tout le temps que cette valeur n'est pas dépassée. Pour des
raisons de sécurité, il faut un transformateur variable, et non pas un
autotransformateur (pont diviseur de tension).
Visualiser la tension de sortie.
2) Redressement
a) Monoalternance:
On étudie alors l'influence du coude de la diode et on conclut sur la nécessité d'une double
alternance : pont de Graetz
b) Double alternance:
x1000
On peut alors mesurer la valeur moyenne du signal (qui est aussi sa composante continue):
- soit avec un voltmètre numérique en continu
- soit en mesurant la différence entre AC et DC de l'oscillo.
On peut mesurer le taux d'ondulation efficace  
RMS.
u u
u
2

u RMS
avec un voltmètre
u
3) Filtrage capacitif
On remplace la résistance par:
On fait alors varier la capacité de 10 4 à
10 8
x1000
Au départ on ne prend que la capacité,
et on obtient une tension parfaitement
continue. Cependant, lorsque le système
débit, la capacité à la possibilité de se décharger dans la résistance et on note donc l'apparition
d'un ondulation.
On prend donc une grande capacité et on mesure le taux d'ondulation résiduel, que l'on
peut comparer à celui du paragraphe précédent (il doit être plus petit).
On prendra dans la suit des capacités de l'ordre de 1000µF.
4) Obtention d'une tension de référence par diode Zener:
On remplace la résistance de charge par:
Pour pouvoir déterminer à
partir de quelle tension d'entrée
la Zener est inefficace, il faut
placer une résistance d'environ
un kiloohm pour que le
Vz
condensateur
puisse
se
décharger. On fait alors varier
la tension en sortie du transformateur et on voit à partir de quelle valeur la diode devient
inefficace. Il faut en effet que le courant qui traverse la Zener soit indépendant de E. Il faut
donc que VZ soit inférieure à E (del'ordre de E/2).
Ensuite on enlève la résistance parallèle et on place une résistance de charge sur la Zener.
On fait alors varier la valeur de la résistance de charge et on mesure la valeur de RC pour
laquelle la Zener cesse de réguler.
Il faut pour cela que le courant qui traverse la Zener soit plus grand que 1mA. La tension
aux borne de la résistance R vaut donc à la limite 17V et le courant qui la traverse:
I  17 / R . Le courant dans la résistance de charge est donc I c  17 / R  10 3 et donc la
7
résistance limite vaut Rc lim 
. Par exemple pour une résistance de 1,7k , on a
17 / R  10 3
Rc lim  700 . Il faut donc une faible valeur de R pour pouvoir faire avoir une tension
stabilisée avec une résistance limite petite. Le système est donc limité en puissance et la
puissance maximale vaut:
Pmax  7.17 / R  10 3  .
On a donc réalisé une régulation de tension mais ce système n'est pas directement utilisable
pour une alimentation de puissance.
5) Régulation de puissance:
La tension Zener va piloter un transistor de puissance:
NPN
Vz
x1000
Rc>10 ohm
Le transistor est en montage
émetteur commun. Au bornes de la
résistance on a une tension stabilisée
un peu inférieure à la tension Zener,
mais le courant qui y passe peut être
très important, puisqu'il vaut  .I B .
On fait alors débiter un courant de 0,5A et on mesure le taux d'ondulation en sortie.
B) Conversion alternatif continu : principe d'un onduleur: