Le redressement

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Les redresseurs effectuent la conversion du courant alternatif en courant continu.
1) Rôle d’un redresseur
Le redresseur permet d’alimenter un récepteur en courant redressé à tension fixe. Dans le cas
où le redresseur est contrôlé, s’il alimente un moteur à courant continu, on est en présence d’un
sous système à vitesse variable.
2) Rappel sur les grandeurs caractéristiques
Les valeurs des tensions moyennes, efficaces et instantanées sont régies par les mêmes
relations que les intensités : pour les calculer il suffit de remplacer I par U.
1.1) Rappel sur les grandeurs sinusoïdales
La fonction sinusoïdale appliquée à un courant alternatif est donnée par la relation suivante :
i = I max .sin wt
i : valeur instantanée du courant, en ampères (A).
I max : valeur maximale du courant, en ampères (A).
w.t : angle en radians formé de la pulsation w et du temps t exprimé en secondes (s).
1.2) Valeur efficace
En courant alternatif sinusoïdal, la valeur efficace du courant en fonction de la valeur maximale
est :
La valeur efficace se mesure avec un appareil ferro-magnétique.
T
f1 = w = 2.
π
.f
w : pulsation, en radians par seconde (rad/s)
T : période, en secondes (s)
f : fréquence, en hertz (Hz)
f : fréquence, en hertz (Hz)
T
: période, en secondes (s)
Ieff : intensité efficace, en ampères (A)
I
max
: valeur maximale ou de crête , en ampères (A).
I
eff
= 2
Im ax
Redresseur
Secteur 50 Hz
monophasé
ou triphasé
SECTEUR
CONVERTISSEUR
RECEPTEUR
Moteur à
courant continu
Symbole d’un appareil
ferro-magnétique

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1.3) Valeur moyenne
En courant alternatif sinusoïdal, la valeur moyenne du courant :I
moyen
, en fonction de la valeur
maximale I max pour les deux alternances est données par la relation :
I
moyen
=
π
axIm.2
La valeur moyenne se mesure avec un appareil magnéto-électrique.
3) Le redressement simple alter nance.
Le redressement simple alternance est aussi nommé redressement P1. Une diode peut assurer
cette fonction redressement
.
Travail demandé
Relever sur l’oscilloscope la tension aux bornes d’une charge résistive : Uc, en déduire l’image du
courant et mesurer Uc max.
Mesurer les valeurs U eff, Uc eff, Uc moyen et Icmoyen.
Que pensez-vous de la tension redressée. Est elle véritablement continu ?
Vérifier les relations suivantes :
Coté secondaire transformateur
U eff = Umax / √2
Coté récepteur (charge)
Uc eff = U max / 2 = (U eff . √2) / 2
Vc moyen = U max / π = (U eff . √2) / π
Schéma de montage
2πππ/2 3π/4
Imax
i
wt
T = 2. π .f
Ieff =I
max
/√2
0
i = I
max
.sin wt
Symbole appareil
magnéto-électrique
AVV
Oscillocope
Voie 1
230 V
24 V
230 / 24 V
Ueff Uc
Montage simple
alternance : P1
I
moyen
: intensité moyenne, en ampères (A)
I max : valeur maximale ou de crête , en ampères (A).
Représentation d’une tension sinusoïdale

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Liste du matériel
4) Le redressement double alter nance.
Lors de la manipulation précédente, nous avons vu qu’il était possible d’obtenir un courant
unidirectionnel à l’aide d’une diode. Cependant, durant une demi-période, le courant est nul. Nous
allons voir comment éliminer cet intervalle. Pour cela nous allons utiliser le montage double
alternance, appelé montage de Graëtz ou PD2.
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Le montage d’un pont de Graëtz ou PD2 se présente comme le montre la figure ci dessous. Ce
circuit comporte 4 diodes placées de telle façon que le courant traverse deux d’entre elles
durant chaque alternance.
Travail demandé
Relever sur l’oscilloscope la tension aux bornes d’une charge résistive : Uc, en déduire l’image du
courant et mesurer Uc max.
Mesurer les valeurs U eff, Uc eff et Uc moyen.
Comparez la tension relevé lors de la manipulation 1 et la tension relevé avec ce montage.
Vérifier les relations suivantes :
Coté secondaire transformateur
U eff = Umax / √2
Coté récepteur (charge)
Uc eff = (U eff . π) /(2 . √2)
Uc
moyen = (2.U max) / π = (2. U eff . √2) / π
A
V
Appareil
magnéto-électrique
V
A
Appareil
ferro-magnétique
Nombre Désignation Référence
1 Transformateur 63VA
1 Rhéostat (charge) Rh 33,3 Ω - 3,1A
1 Ampèremètre magnéto-électrique -
1 Voltmètre magnéto-électrique -
1 Voltmètre ferro-magnétique -
1 Diode
Le pont de Graëtz peut être présenté sous deux formes.
Représentation
symbolique du redresseur
Montage double
alternance : PD2

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Schéma de montage
Liste du matériel
5) Le filtrage
Nous savons obtenir une tension unidirectionnelle. Mais pour certaine applications, une tension
continue parfaite est nécessaire.
5.1 Obtention d’une tension continue
Pour diminuer l’ondulation de la tension redressée, il suffit d’ajouter au circuit des composant
réalisant les fonctions de filtrage ou de lissage, puis de stabilisation.
5.2 Filtrage de la tension : U
Si on place on condensateur C en dérivation sur la charge R, nous avons une tension continue
filtré. Plus le condensateur sera de capacité importante et plus la tension sera filtrée.
230 V
24 V
230 / 24 V
VV
Oscillocope
Voie 1
Différentes étapes sont nécessaires à l’obtention d’une tension continue
Uc
U
UUc
R
Montage Pont de Graëtz
sans condensateur
Nombre Désignation Référence
1 Transformateur 63VA
1 Rhéostat (charge) Rh 33,3 Ω - 3,1A
1 Voltmètre magnéto-électrique -
1 Voltmètre ferro-magnétique -
4 Diodes -

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UN CONDENSATEUR PERMET DE FILTRER LA TENSION
5.3 Filtrage du courant : I
La bobine permet d’agir sur le courant.
UN BOBINE PERMET DE FILTRER LE COURANT
5.4 Manipulation
Travail demandé
Relever sur l’oscilloscope la tension filtré par un condensateur à la sortie d’un pont de diode PD2
débitant sur une charge purement résistive.
Faire les mesures pour deux valeurs de condensateurs données par le professeur.
Schéma de montage
Liste du matériel
Uc
U
UUc
CR
Le condensateur C permet de
filtrer la tension
Symbole d’une bobine
Nombre Désignation Référence
1 Transformateur 63VA
1 Rhéostat (charge) Rh 33,3 Ω - 2,8A
4 Diodes -
1 Condensateur polarisé 100µF et 1000µF
U
CR
Oscillocope
Voie 1
230 V
230 / 24 V
+
-