Redresseur à diodes.

Matière d’œuvre énergétique.

1.         Fonction d’usage :

 Convertir un courant alternatif en un courant unidirectionnel. 

Il existe deux catégories de redresseurs, principalement utilisés en alternatif sinusoïdal : 

-      Les redresseurs mono alternance, pour les courants monophasés, ou triphasés.

-      Les redresseurs bi alternance, pour les courants monophasés, ou triphasés. 

2.         Principe de base : 

-       Bloquer le passage du courant pour une alternance, pour les structures mono alternance.

-      Bloquer le passage du courant  et le forcer à changer de direction pour chacune des alternances, pour les structures bi .alternance.

Rappel : Une diode est un dipôle  semi-conducteur. qui ne laisse passer le courant que dans un seul sens. Elle est caractérisée par le courant maximum supportable et par ses caractéristiques électriques Vd, Rd  dans le sens « passant », par la tension maximum supportable en « inverse » .

    Symbole :  

    2.1         Redresseurs mono alternance.

        2.1.1    Redresseur en monophasé :

                       Soit le montage :

                 Courbes obtenues :

                                          Grandeurs caractéristiques : 

Vs maxi =	Ve maxi – Vd	( 0.7 £ Vd £ 1V )
Vs efficace »		Vs se mesure avec un voltmètre « RMS » ou ferromagnétique.
Vs moyenne »		Vs moyenne se mesure avec un voltmètre positionné en « DC ».

        Remarque :

Le calcul serait plus compliqué, en effet, il conviendrait  de calculer :   

1)    à quel moment la diode conduit, 

c’est à dire quand Ve ( t ) = Vd  

2) Vs moyenne par l'utilisation des intégrales.

3) Vs efficace par l'utilisation des intégrales.

 

Caractéristiques techniques requises pour la diode : 

Être capable de supporter une tension inverse ³ Ve maxi et l’intensité maximum traversant la charge.

Il existe la possibilité pour une diode de supporter une brève surintensité car elle possède un produit i².t caractéristique ( i est la valeur de surintensité et t le temps maximum avant claquage ). Se référer aux documents constructeurs.

         2.1.2    Redresseur en triphasé :

                                Soit le montage :

                   Courbes obtenues :

ML :  Le neutre est souvent réuni à la terre, il est dangereux de toucher une phase, il y a risque d’électrocution indirecte. Il faut vérifier si cela est le cas.

                                           Grandeurs caractéristiques :

     

Caractéristiques techniques  requises pour la diode : 

Etre capable de supporter :

 , car deux phases fournissent une tension composée :

L’intensité maximum traversant la charge.

Il existe la possibilité pour les diodes de supporter une brève surintensité car elle possède un produit i².t caractéristique ( i est la valeur de surintensité et t le temps maximum avant claquage.

Remarque : 

Ce montage est peu utilisé dans l’industrie, car les tensions d’entrées sont généralement fournies par un transformateur. Les courants débités par chaque phase ne sont pas sinusoïdaux du fait de la présence des diodes qui conduisent à T/ 6,  3T / 6,  5T/ 6, 7T /6, etc.

Ils sont porteurs d’harmoniques qui se répercutent partout et  ils provoquent des surtensions néfastes au transformateur et aux circuits environnants.

    2.2.         Redresseurs bi alternance. 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      2.2.1.Redresseurs monophasé bialternance:

            Il existe deux montages de bases :

La structure à pont de « GRAETZ » et la structure "à point milieu", dont  les courbes caractéristiques apparaissent ci dessous.

 

Montage à pont de « GRAETZ ».

Grandeurs caractéristiques :   

Remarque : 

Le calcul serait plus compliqué, en effet, il conviendrait  de calculer :   

1)    à quel moment la diode conduit, 

c’est à dire quand Ve ( t ) = Vd  

2) Vs moyenne par l'utilisation des intégrales, en utilisant un intervalle de temps cette fois-ci égale à T/2, puisque il

 y a deux alternances.

3)Vs efficace par l'utilisation des intégrales.

         Caractéristiques techniques requises pour la diode : 

Être capable de supporter;

Une tension inverse ³ Ve maxi et l’intensité maximum traversant la charge.

Il existe la possibilité pour une diode de supporter une brève surintensité, car elle possède un produit i².t caractéristique ( i est la valeur de surintensité et t le temps maximum avant claquage ). Se référer aux documents constructeurs.  

        Redresseurs à point milieu.  

Les résultats et courbes obtenus sont strictement identiques au montage précédent. Les différences sont : 

-         Une seule tension Vd est à retrancher au lieu de deux. 

-        Deux diodes au lieu de quatre. Le montage a été imaginé à partir du redresseur mono alternance monophasé.

-        La source  doit fournir deux alimentations strictement identiques avec Ve.

-         Les deux « Ve » doivent être référencée à un point milieu commun.

Structure :  

Grandeurs caractéristiques :   

Remarque : 

Le calcul serait plus compliqué, en effet, il conviendrait  de calculer :   

1)    à quel moment la diode conduit, 

c’est à dire quand Ve ( t ) = Vd  

2) Vs moyenne par l'utilisation des intégrales, en utilisant un intervalle de temps cette fois-ci égale à T/2, puisque il

 y a deux alternances.

3)Vs efficace par l'utilisation des intégrales, en utilisant un intervalle de temps cette fois-ci égale à T/2, puisque il

 y a deux alternances.

Caractéristiques techniques requises pour la diode :  

Être capable de supporter :

Une tension inverse ³ Ve maxi et l’intensité maximum traversant la charge.

Il existe la possibilité pour une diode de supporter une brève surintensité, car elle possède un produit i².t caractéristique ( i est la valeur de surintensité et t le temps maximum avant claquage ). Se référer aux documents constructeurs.

    2.2.2    Redresseurs Triphasé bi alternance :

        Soit le montage suivant : ( Le neutre n’est pas utilisé )

ML :  Le neutre est souvent réuni à la terre, il est dangereux de toucher une phase, il y a risque d’électrocution indirecte. Il faut vérifier si cela est le cas.

 Courbes obtenues :

                                           Grandeurs caractéristiques :   

Vs maxi =	Ve mesurée entre phase et neutre.	Deux diodes travaillent par alternance. Vs se mesure avec un oscilloscope.
Vs mini »	90 % de Vs maxi	Vs se mesure avec un oscilloscope.
Vs moyenne »	Ve mesurée entre phase et neutre.	Vs moyenne se mesure avec un voltmètre positionné en « DC ».
Vs efficace »	Vs moyenne	Vs efficace se mesure avec un voltmètre positionné en « AC ». La tension de sortie peut être directement utilisée sans filtrage.

 Caractéristiques techniques requises pour les diodes : 

Être capable de supporter :

Une tension inverse ³ Ve maxi .1.732 et l’intensité maximum traversant la charge.

Il existe la possibilité pour une diode de supporter une brève surintensité car elle possède un produit i².t caractéristique ( i est la valeur de surintensité et t le temps maximum avant claquage ). Se référer aux documents constructeurs. 

Compléments : 

Retour