Filtrage.

1.         Fonction :

Améliorer le taux d’ondulation d %  d’un signal unidirectionnel, à la suite d’une structure de redresseur.

Améliorer le facteur de forme , ( en conséquence ):

Deux possibilités existent pour améliorer le taux d’ondulation :

-         Favoriser le niveau maximum de la source alimentant la fonction. 

-         Rechercher le niveau moyen de la source alimentant la fonction, en sortie.

2.         Rappel sur le taux d’ondulation : 

Si nous disposons d’une variation de tension unidirectionnelle dans le temps.

3.         Structure du filtre simple capacitif :

    3.1    Fonction :

Améliorer le taux d’ondulation d %  d’un signal unidirectionnel en favorisant le niveau maximum de la source alimentant la fonction.

Remarque : 

En redressement :

-         mono alternance, f = f de l’entrée du redresseur

-         Bi alternance, f = 2 .f de l’entrée du redresseur.

                Ve = Vs

    3.2    Détermination de C

       C se calcule ainsi :

Q = C .U       or pour un petit accroissement de charges, q = i .dt = C .du 

Þ i .dt = C .du si , i est constant ( ou supposé tel ), i = I et

 la variation du = constante, donc du = D U 

La décroissance de u est de type affine.

En posant : i . = C .du sera égale à :

Application numérique :

Redresseur bi alternance 50Hz réseau Þ 100Hz à la sortie du redresseur.

C » 11,25mF, La valeur numérique normalisée la plus proche, par valeur supérieure est 18mF.

Courbe obtenue :

Constat :

La réaction met un certain temps pour s‘établir.

Il convient d’en tenir compte pour les structures en amont qui débiteront une forte intensité

4.         Structure du filtre en P :

    4.1    Fonction : 

Placé en aval d’une structure capacitive simple , il permet de :

Rechercher le niveau moyen de la source alimentant la fonction, en atténuant les signaux harmoniques du signal d’entrée.

Rapport des taux d’ondulation :

4.2    Calcul du filtre.

  Ve ( t) = Ve moy + A₁. sin( w₁t )+ A₂ . sin( w₂t ) + ………. A_N . sin( w_Nt )

  w et f de Ve moy = 0, donc Vs moy = Vemoy. Il faut atténuer les variations alternatives de Ve   

L’étude se résume à celle du filtre réalisé par C, L et Zcharge. 

Si     Z = Rcharge = R, l’étude du filtre, par les complexes donne :

w = 100Hz ( sortie du filtre précédent ) Þ L = 31.84H (la valeur normalisée la plus proche serait 33H ). 

Calcul de C :                 C = 1/ L .w² = 80nF (la valeur normalisée la plus proche serait 82nF). 

Courbes obtenues :

       Constat :

La réaction met un certain temps pour s‘établir.

5.         Compléments technologiques

Toutes les structures de filtrage présentent lors de la mise sous tension une très forte sur intensité, due à la charge des condensateurs. 

-         Il conviendra d’adapter le produit i².t des éléments en amont de la structure de filtrage.

Certain condensateur ne supporte pas d’être traversé par de trop fortes intensité, ce qui est le cas au démarrage.

-         Il faudra ajouter un limiteur de courant , généralement un résistor en série avec les condensateur. 

Les condensateurs devront supporter la valeur maximum de tension présente à n’importe quel moment à leurs bornes sous peines de destruction. Donc  :

Les condensateurs peuvent rester chargé très longtemps après l’arrêt de l’alimentation de la structure.

-         Il faudra prévoir un dispositif de décharge dans les cas trop dangereux, par résistor en parallèle avec le condensateur ou par une structure de commutation automatique par relais.

Retour