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Qu'est-ce que Circuit redresseur ?

Circuit qui convertit l'alternatif en un courant circulant dans un seul sens (continu). On distingue notamment le redresseur simple alternance, qui supprime les alternances négatives avec une diode, le redresseur double alternance, qui oriente les deux alternances dans le même sens avec un pont de quatre diodes, et le pont redresseur triphasé, qui redresse un réseau triphasé avec six diodes. La sortie contient une ondulation ; un condensateur de lissage ou une inductance la rapproche donc du continu. Avec des thyristors à la place des diodes, l'angle d'amorçage permet de régler la tension de sortie.

Nom japonais: 整流回路

« Circuit redresseur » apparaît dans 11 questions d'entraînement réparties sur 3 thèmes, dont Circuits d'électronique de puissance, Jonction PN et diodes, Semi-conducteurs de puissance.

Domaine: Circuits d'électronique de puissance

Valeur moyenne et ondulation

La valeur moyenne d'une sinusoïde de valeur efficace V redressée en double alternance vaut (2√2/π) × V ≈ 0,90V ; en redressement simple alternance, elle vaut environ 0,45V. La fréquence fondamentale de l'ondulation est égale à celle du réseau en simple alternance, double en double alternance et six fois plus élevée en redressement triphasé double alternance, et plus elle est élevée, plus le lissage est facile. La tension de sortie moyenne d'un pont redresseur triphasé vaut environ 1,35 fois la valeur efficace de la tension composée : un réseau triphasé de 200 V donne donc environ 270 V continus.

Courant d'entrée avec un lissage par condensateur

Avec un gros condensateur de lissage après les diodes, la sortie reste proche de la tension de crête, mais les diodes ne conduisent que brièvement près des crêtes, lorsque la tension d'entrée dépasse celle du condensateur. Le courant d'entrée prend donc la forme d'impulsions étroites, riches en harmoniques, et le facteur de puissance chute fortement. Pour y remédier, on utilise des circuits de correction du facteur de puissance (circuits PFC).

Choix des composants

À la fréquence du secteur, on utilise des diodes de redressement au silicium d'usage général. Le redressement à haute fréquence dans les alimentations à découpage fait appel à des diodes à recouvrement rapide ou à une diode Schottky à faible tension directe, et au redressement synchrone par MOSFET quand il faut réduire encore les pertes. Dans un pont, le courant traverse toujours deux diodes ; aux forts courants, les pertes dues à la tension directe et la conception thermique deviennent donc importantes.

S'entraîner : questions sur Circuit redresseur

Quelle fonction d'un pont redresseur à quatre diodes est correcte ?

  1. AConvertir le continu en alternatif
  2. BAmplifier un signal
  3. CRedresser l'alternatif en double alternance pour obtenir un courant unidirectionnel (courant ondulé)
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Réponse : C. Redresser l'alternatif en double alternance pour obtenir un courant unidirectionnel (courant ondulé)

Dans un pont redresseur, deux diodes différentes conduisent pendant l'alternance positive et pendant l'alternance négative, et un courant de même sens traverse la charge dans les deux cas (redressement double alternance). Le courant traversant toujours deux diodes, la chute de tension est d'environ 1,4 V. La sortie étant ondulée, on la lisse avec un condensateur pour l'utiliser comme alimentation continue. La fréquence d'ondulation est le double de celle de l'entrée (100 Hz pour 50 Hz), ce qui facilite le lissage par rapport au redressement simple alternance.

Quelle sortie obtient-on en appliquant une tension alternative sinusoïdale à un redresseur simple alternance constitué d'une diode et d'une résistance ?

  1. AL'alternatif est transmis tel quel
  2. BL'alternance négative est aussi inversée en positif
  3. CSeule l'alternance positive ou négative est transmise
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Réponse : C. Seule l'alternance positive ou négative est transmise

Dans un redresseur simple alternance, le courant ne circule que pendant l'alternance où la diode est polarisée en direct, et il est bloqué pendant l'autre : la sortie ne comporte qu'une seule alternance. La crête de sortie est inférieure à celle de l'entrée de la tension directe de la diode (environ 0,7 V). Une seule diode suffit, mais seule la moitié de la puissance d'entrée est utilisée et la fréquence d'ondulation, égale à celle de l'entrée, rend le lissage difficile : les alimentations utilisent donc principalement le redressement double alternance.

Questions fréquentes

Lequel est le meilleur, le redressement double alternance ou simple alternance ?

Presque toutes les alimentations utilisent le redressement double alternance. Utiliser les deux alternances double la valeur moyenne et la fréquence d'ondulation, ce qui facilite le lissage, et aucune composante continue ne circule dans le transformateur pour aimanter son noyau dans un seul sens. Le redressement simple alternance, qui demande moins de composants, ne sert que pour de très faibles courants.

Qu'indique un voltmètre continu sur une tension redressée ?

Un voltmètre continu courant, qui indique la valeur moyenne, affiche environ 90 V sur la sortie non lissée d'un redressement double alternance alimenté par 100 V efficaces. Avec un condensateur de lissage et une charge légère, la tension de sortie s'approche de la valeur de crête, environ 141 V.

« Circuit redresseur » dans les explications

Questions mentionnant « Circuit redresseur » (11)

  1. Quelle fonction d'un pont redresseur à quatre diodes est correcte ?
  2. Quelle sortie obtient-on en appliquant une tension alternative sinusoïdale à un redresseur simple alternance constitué d'une diode et d'une résistance ?
  3. Quel est le but principal d'un condensateur placé en parallèle sur la sortie d'un circuit redresseur ?
  4. On applique une tension alternative à un pont redresseur monophasé à quatre diodes. Quelle description du chemin du courant pendant une alternance est correcte ?
  5. Quelle description de la sortie d'un pont redresseur triphasé, qui redresse un réseau triphasé avec un pont de six diodes, est correcte ?
  6. Une tension alternative sinusoïdale de 100 V efficaces est redressée par un pont de diodes idéal (redressement double alternance). Sans condensateur de lissage, quelle valeur est la plus proche de la tension de sortie moyenne ?
  7. On fait l'estimation en supposant que le condensateur fournit tout le courant de charge pendant une période d'ondulation complète. Une tension alternative de 50 Hz passe par un redressement double alternance, puis est lissée par un condensateur de lissage de 10 000 µF, et un courant constant de 2 A circule dans la charge. Quelle est la valeur approximative de l'ondulation crête à crête de la tension de sortie ?
  8. Une source monophasée de 200 V efficaces alimente une charge résistive par un redresseur double alternance monophasé à thyristors, en commande de phase. Quelle valeur est la plus proche de la tension de sortie moyenne pour un angle d'amorçage de 60° ?
  9. Comment appelle-t-on la propriété d'une diode qui laisse bien passer le courant dans un seul sens et presque pas dans l'autre ?
  10. Quel est l'objectif correct d'un circuit de correction du facteur de puissance (PFC) utilisé dans les alimentations ?
  11. Dans une alimentation dont le courant d'entrée n'est pas sinusoïdal mais riche en harmoniques, le facteur de puissance n'est pas égal à 1 même si le fondamental du courant est en phase avec la tension. Quelle explication est correcte ?

Comparatifs incluant ce terme

Termes associés

Condensateur de lissage Correction du facteur de puissance Facteur de puissance Courant d'appel (inrush current) Transformateur Thyristor Hacheur élévateur (convertisseur boost) Force contre-électromotrice (FCEM) Hacheur abaisseur (convertisseur buck) Hacheur abaisseur-élévateur (convertisseur buck-boost)

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