Redressement d`une tension alternative

MPI
REDRESSEMENT D'UNE TENSION ALTERNATIVE
Objectif : obtenir une tension continue à partir d’une tension alternative !
I. Redressement monoalternance
A. Simulation avec Crocodile Physics
 A l’aide du logiciel Crocodile Physics, réaliser le montage ci-contre :
Le générateur basses fréquences est obtenu dans générateur de signaux et de sons.
Régler le G.B.F. sur 5,0 V maximum et sur une fréquence de 1 Hz
1) Qu’observez-vous pour la diode lors de cette simulation ? ………………………
 Placer deux sondes pour mesurer la tension aux bornes de la résistance et du G.B.F.
 Les tensions sont visualisées par le logiciel. Cliquer sur la fenêtre du graphique pour
modifier la valeur minimale à -5V et la durée à 0,2 s. Agrandir la taille de la fenêtre du
graphique.
2) Observation :
sonde bleue
Ud
UGBF
sonde rouge
UR
3) Interprétation des variations de UR
ère
1
alternance : lorsque UGBF positive , la diode est passante
D'après l'additivité des tensions : UGBF = Ud + UR La différence de tension
entre UR et UGBF représente la tension seuil de la diode ici
Ud = 0,76V
environ.
2ème alternance : UGBF négative, la diode est bloquée, le courant circule pas
dans le circuit. La diode joue le rôle d'un interrupteur ouvert.
4) Pourquoi la valeur maximale de cette tension est différente de
celle du G.B.F. ?
………………………………………………………………………………………………
5) Remplacer la diode électroluminescente par une diode au silicium.
Interpréter les variations de la tension aux bornes de la résistance.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
B. Expériences
 Faire le montage ci-contre dans les conditions
suivantes :
 Utiliser une diode au silicium.
 Régler le G.B.F. sur 5 V environ et sur une
fréquence proche de 200 Hz.
 Réaliser les branchements aux bornes de
l’oscilloscope en dernier
 Faire vérifier votre montage avant de mettre sous
tension.
 Modifier la fréquence à 2 kHz. Qu’observez vous ?
C. Conclusions
 La diode introduit .....................................................................................................................................................
 Le courant circule .................................................................................
II. Redressement double alternance
A. Simulation
 A l’aide du logiciel Crocodile Physics, réaliser le montage ci-contre :
D1
D5
D4
16/04/2017
D2
Voie 1
Voie 2
Masse
sonde rouge
D3
840902523
1/2
sonde bleue
Le générateur basses fréquences est obtenu dans générateur de signaux et de sons. Régler le G.B.F. sur 10 V
maximum et sur une fréquence de 1 Hz
1) Qu’observez vous lors de cette simulation ?
 Placer deux sondes pour mesurer la tension aux bornes de la résistance et de la diode électroluminescente en série.
 Cliquer sur la fenêtre du graphique pour modifier la valeur maximale à 10 V et la durée à 0,2 s. Agrandir la taille de la
fenêtre du graphique. Dans les options avancées, cocher la cas : courbe rouge = sonde rouge - sonde bleue
2) Relever l’allure de la tension. Interpréter les variations de la tension.
B. Expériences
 Observer l’expérience précédente au bureau.
 La fréquence est modifiée à 200 Hz. On utilise un oscilloscope à entrées différentielles pour visualiser la tension. La
diode électroluminescente D5 et la résistance sont enlevées.
3) Que dire du signe de cette tension comparée à celle aux bornes du G.B.F. ?
4) Comparer leurs valeurs maximales.
C. Conclusions
 Les diodes introduisent ............................................................................................................................................ ..
 Le courant circule .................................................................................
 Pour réaliser un redressement double alternance, il faut utiliser quatre diodes ou un pont redresseur dont le symbole
est le suivant :


+

-
III.

Comment rendre la tension continue ?
Pour réaliser cette opération à partir d’un pont de diodes, on utilise un dipôle appelé condensateur caractérisé par sa
capacité C dont l’unité S.I. est le farad (F).
 Un condensateur est constitué de deux armatures conductrices séparées par un isolant.
A. Simulation
 A l’aide du logiciel Crocodile Physics, réaliser le montage ci-dessous à partir du précédent :
D1
D2
D4
D3
sonde rouge
sonde bleue
Régler le G.B.F. sur 5,0 V maximum et sur une fréquence de 200 Hz
Placer deux sondes pour mesurer la tension aux bornes de la résistance ou du condensateur en parallèle.
Cliquer sur la fenêtre du graphique pour modifier la valeur maximale à 6,0 V, la valeur minimale à 0 V et la durée à 1
ms. Agrandir la taille de la fenêtre du graphique. Dans les options avancées, cocher la cas : courbe rouge = sonde rouge
- sonde bleue
1) Relever l’allure de la tension pour R = 1 k et C = 1 µF.
2) Modifier la valeur de C à 10 µF puis 20 µF. Comment évolue la tension ?
3) Reprendre C = 1 µF puis régler R sur 10 k puis sur 100 k. Comment évolue la tension ?
4) Relever l’allure de la tension pour R = 100 k et C = 1 µF.
B. Expérience
 Le générateur basses fréquences doit être du type de masse flottante (ne pas avoir sa masse reliée à la terre).
C. Conclusion
 A la suite du pont redresseur, l’introduction d’un condensateur de capacité convenable permet d’obtenir une tension
quasi-constante donc une tension continue. Cette opération s’appelle le lissage de la tension.
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16/04/2017
840902523
2/2