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Auteur: Mr GRASSET – Lycée Clos Maire BEAUNE
Le redressement est la conversion d’une tension alternative en une tension
continue.
Signal obtenu en courant alternatif 12V
Signal obtenu en courant continu 12V
Comment obtenir un signal continu à partir d’une source de
courant alternatif?
DIFFERENTES METHODES SONT UTILISEES POUR REDRESSER LE COURANT
ALTERNATIF
REDRESSEMENT MONOALTERNANCE
REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE
FILTRAGE PAR CONDENSATEUR
LA DIODE
i
La diode est un dipôle passif polarisé. Son symbole est le suivant:
v
Une diode a la propriété de laisser passer le courant dans un sens (diode passante) et de l'arrêter dans
l'autre sens (diode bloquée). Une étude approximative semble montrer que la diode se comporte comme
un fil de résistance négligeable quand elle est passante et comme un interrupteur ouvert quand elle est
bloquée.
La caractéristique d’une diode dite « parfaite » est la suivante:
Les courbes que j’utilise dans ce dossier sont obtenues en considérant que les diodes sont parfaites.
La réalité est un peu différente. La caractéristique U= f(I) nous le montre:
La diode n'est passante que lorsque la tension dépasse un seuil (environ 0,6V pour une diode au silicium).
La tension aux bornes de la diode passante varie très peu en fonction de l'intensité
retour
LE REDRESSEMENT MONOALTERNANCE
La diode permet le passage du courant électrique uniquement pendant l’alternance
positive de la tension u(t).
Caractéristique
d’une diode
u
ur
Pendant l’alternance négative, la diode est polarisée en inverse, le courant électrique
ne passe pas
Lorsque u > 0 alors uR = u > 0
Lorsque u < 0 alors uR = 0
On dit qu’il y a redressement mono alternance
Le montage réalisé est le suivant:
On obtient le signal suivant sur l’oscilloscope:
T
T’
L’alternance négative a donc été supprimée
La période de la tension redressée mono alternance est la même que celle de la
tension sinusoïdale
T = T’
retour
REDRESSEMENT DOUBLE ALTERNANCE
Un pont de diode, appelé aussi « pont de Graëtz », comporte quatre diodes de redressement.
On trouve ce montage dans beaucoup d’appareils : chaîne HIFI, ordinateur…
D4
6V ~
D1
u
D3
D2
R
uR
Le montage réalisé est le suivant:
Le pont de Graëtz:
Le signal obtenu est le suivant:
ÉTUDE DU FONCTIONNEMENT DU PONT DE GRAËTZ
Si u > 0:
Les diodes D2 et D4 sont bloquées donc uR = u
D4
6V ~
D1
u
D3
D2
R
uR
Si u < 0:
Les diodes D1 et D3 sont bloquées donc uR = -u >0
D4
6V ~
D1
u
D3
D2
R
uR
Sur l’écran de l’oscilloscope, on obtient:
U(V)
t
U(V)
L’alternance négative est redressée
t
Dans un redressement double alternance:
La tension uR visualisée est toujours positive et s’annule périodiquement, elle est formée
de deux arches de sinusoïde par période du signal d’entrée.
La période de la tension redressée double alternance est deux fois plus petite que celle
de la tension sinusoïdale.
Exploitation mathématique
Exploitation pédagogique
retour
Dans le cas d’un redressement double alternance, la période T’ est:
Le signal sinusoïdal s’écrit sous la forme:
T
2
u  UM sin( wt )
w
Et w la pulsation donnée par:
Avec UM tension maximale
Calculons la valeur moyenne
T' 
u
U(V)
UM
t
T’
T
2
T
1 T'
u 
0 UM sin( wt )dt
T'
La valeur efficace est donnée par:
soit
Ueff
u 
2UM

UM

2
Ce calcul mathématique est intéressant en particulier pour une classe de BAC PRO
ELEEC.
Cela permet d’avoir une problématique concrète pour débuter une séquence sur le
calcul intégral.
retour
Pour une classe de BAC PRO ELEEC, il serait intéressant de réaliser le montage double
alternance en utilisant des led. Les élèves voient les led s’allumer et s’éteindre
simultanément. Le principe de fonctionnement du pont de diodes semble alors bien plus
simple à expliquer.
L’explication théorique peut se faire de la façon suivante: les branches dans lesquelles il
n’y a pas de courant ont été supprimées.
Pour v>0:
Pour v<0
retour
FILTRAGE PAR CONDENSATEUR
Une tension redressée a toujours le même signe mais elle n'est pas continue puisqu'elle varie
de 0 à Um.
La présence d’un condensateur de capacité suffisamment grande, en parallèle avec la
résistance, diminue l’ondulation de la tension redressée.
D4
6V ~
D1
u
D3
D2
C
R
uR
Le condensateur
Le condensateur est un réservoir à charges électriques.
Il est constitué de 2 armatures (surfaces conductrices) séparées par un isolant (diélectrique)
La caractéristique essentielle d'un condensateur (comme celle d'un réservoir) est sa capacité
C. Elle s'exprime en farads (F)
Le montage réalisé est le suivant:
Le signal obtenu est le suivant:
Oscillogramme
 Lorsque la tension augmente, le condensateur se charge.
 Lorsque la tension à la sortie tend à diminuer, le condensateur se décharge ce qui réduit
fortement la chute de la tension.
 Si le condensateur a une capacité suffisante, les variations de la tension peuvent être
négligeables, la tension est quasiment continue.
Charge du condensateur
Décharge du condensateur
Exemple d’utilisation d’un redressement:
Un adaptateur secteur est constitué d'un transformateur qui abaisse la tension alternative,
suivi d'un pont de diodes qui redresse cette tension et d'un condensateur qui lisse la tension
redressée
retour
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