AN1

Dimensionnement et mise en œuvre
des composants d’un redresseur
Reverdiau Pierre
GE3
Clients : M. James
Tuteur industriel : M. Chazelle
Tuteur technique : M. Pasquier
APPLICATION NOTE

[Application note]
[2008/2009]
2
Sommaire
Introduction ............................................................................................................................................. 4
Synoptique de la partie puissance........................................................................................................... 4
Etude d’un montage redresseur.............................................................................................................. 4
Le filtrage ......................................................................................................................................... 6
Le redressement .............................................................................................................................. 8
Les protections du montage redresseur + filtrage .................................................................................. 9
Dimensionnement des composants .................................................................................................. 10
Varistance ...................................................................................................................................... 10
Thermistance CTN ......................................................................................................................... 10
Système de protection des condensateurs ................................................................................... 11
Routage ................................................................................................................................................. 13

[Application note]
[2008/2009]
3
LISTE DES FIGURES
Figure 1 Diagramme général ................................................................................................................... 4
Figure 2 Carte redresseur avec protection .............................................................................................. 5
Figure 3 Pont de graëtz avec filtrage ....................................................................................................... 6
Figure 4 Phases de conduction ................................................................................................................ 7
Figure 5 Calcul d'un filtrage pour un moteur de 3KW ............................................................................. 8
Figure 6 Exemple de calcul de courant pour le choix d'un point de diodes ............................................ 9
Figure 7 Simulation Psim ....................................................................................................................... 11
Figure 8 Hacheur série ........................................................................................................................... 12
Figure 9 Extrait de la norme UTE C 93-703 (1) ...................................................................................... 14
Figure 10 Extrait de la norme UTE C 93-703 (2) .................................................................................... 14

[Application note]
[2008/2009]
4
Introduction
La variation de vitesse d’une machine synchrone/asynchrone requiert une partie puissance qui se
charge de transformer l’énergie électrique. Cette chaîne de puissance doit être compatible avec les
commandes vectorielles des moteurs.
La partie puissance est divisée en deux cartes. La première carte appelée «redresseur » permet de
fournir une tension continue à partir d’une tension alternative. Des protections contre les
surtensions et les surintensités du convertisseur statique sont mises en place. La seconde carte
appelé «onduleur» permet de fournir la tension sur les trois phases du moteur à l’aide d’un
onduleur.
L’application note portera sur la réalisation de la carte redresseur permettant d’alimenter des
machines synchrones/asynchrones à l’aide du réseau EDF monophasé.
Synoptique de la partie puissance
Figure 1 Diagramme général
La partie redresseur + le filtrage (figure 1) permet d’obtenir une tension continue. Cette partie est
composée d'un pont de graetz et d'un filtrage capacitif. La tension continue est ensuite transformée
en tension alternative par l’intermédiaire d’un onduleur composée de six modules (IGBT + diodes)
permettant le fonctionnement du moteur en mode hyposynchrone et hypersynchrone.
Etude d’un montage redresseur

[Application note]
[2008/2009]
5
Figure 2 Carte redresseur avec protection
Rappel : un montage redresseur permet d’obtenir une tension continue
(de valeur moyenne non nulle) à partir d’une tension alternative
sinusoïdale (de valeur moyenne nulle). On distingue le redressement
non commandé, utilisant uniquement des diodes et délivrant une
tension de valeur moyenne non réglable et le redressement
commandé, utilisant des thyristors permettant d’obtenir une tension de
la valeur moyenne réglable.
L’étude d’un montage redresseur porte sur :
 La recherche de la forme de la tension redressé Vs : étude des semi-conducteur en
conduction et de leur durée de conduction.
 Le calcul de la valeur moyenne vsmoy
 Le calcul de la valeur efficace Vs
 Le calcul du facteur de forme F et du taux d’ondulation
Par définition le facteur de forme F est :
F = 𝑽𝒔
𝒗𝒔𝒎𝒐𝒚
 Plus F tend vers 1, plus la tension vs(t) peut être considérée comme continue.