In the Olympus blog you'll find the latest news about the community, tutorials, helpful resources and much more! React to the news with the emotion stickers and have fun!
Un redresseur simple alternance monophasé est un redresseur supprimant les alternances négatives et conservant les alternances positives d’une entrée monophasée. La fréquence en sortie du redresseur est alors égale à la fréquence d’entrée.
Si v(t) est la tension d’entrée et vs(t) la tension en sortie du redresseur, on obtient alors une tension de sortie qui ressemble à la suivante :
La tension d’entrée utilisée pour illustrer le chapitre est une tension sinusoïdale. En effet, la tension à redresser est souvent le réseau monophasé domestique (le réseau 50Hz d’EDF en France, par exemple).
Il existe deux types de redresseurs simple alternance :
les redresseurs non commandés, constitués d’une diode en série avec la charge
les redresseurs commandés, constitués d’un thyristor en série avec la charge, qui permettent de faire varier les grandeurs électriques en sortie du convertisseur
Redresseur simple alternance non commandé
Ce type de redresseur est réalisé en mettant simplement une diode en série avec la charge comme le montre le schéma suivant :
Les redresseurs monophasés simple alternance non commandés conservent la partie positive du signal d’entrée et coupent la partie négative. Leur comportement dépend cependant du type de charge.
Nous allons étudier leur comportement avec différents types de charges :
une charge purement résistive
une charge inductive
une charge inductive et une diode de roue libre
une charge comprenant une force électromotrice
Charge purement résistive
Une diode en série avec une résistance pure peut jouer le rôle de redresseur.On suppose que et est la période de v(t).
Calcul de la valeur moyenne du courant de sortie du redresseur :
Lorsque la diode conduit, on a, d’après la loi d’Ohm :
La diode est passante jusqu’à ce que le courant qui la traverse s’annule. Or i(t) s’annule pour . À partir de cet instant, la diode est bloquée.
Par conséquent, le courant traversant la charge est :
La valeur moyenne du courant i(t) est donc :
donc
La présence de la diode impose que le courant ait un signe constant. La valeur moyenne de ce courant est imposé par les paramètres de la source et de la charge résistive.
Calcul de la valeur moyenne de la tension de sortie du redresseur :
La loi des mailles donne . On a alors, en supposant que vD(t) est nulle lorsque la diode conduit :
La valeur moyenne de la tension vs(t) est donc :
Donc
La valeur moyenne de la tension de sortie est positive. On peut également remarquer que cette valeur moyenne dépend uniquement des paramètres de la tension d’entrée.
Définition
Un redresseur double alternance monophasé est un redresseur redressant les alternances négatives et conservant les alternances positives d’une entrée monophasée. La fréquence en sortie du redresseur est alors le double de la fréquence d’entrée.
Si V(t) est la tension d’entrée et Vs(t) la tension en sortie du redresseur, on obtient alors une tension de sortie qui ressemble à la suivante
La tension d’entrée utilisée pour illustrer le chapitre est une tension sinusoïdale. En effet, la tension à redresser est souvent le réseau monophasé domestique (le réseau 50Hz d’EDF en France, par exemple).
Il existe deux types de redresseurs simple alternance :
les redresseurs double alternance non commandés ou ponts de diodes, composés de diodes
les redresseurs double alternance commandés, composés de thyristors
Dans les montages qui suivent, la charge, qui est souvent de type inductif, est représentée par une source de courant.
Pont de Graëtz non commandé
Ce type de redresseur est réalisé en utilisant un montage en pont de Graëtz avec des diodes comme le montre le schéma suivant :
Le fonctionnement de ce montage est basé sur les fonctions Max et Min vues en introduction. En effet, les diodes D1 et D2 conduisent quand V(t), la tension d’entrée, est positive. Les diodes D3 et D4 conduisent quand V(t) est négative.
Supposons que la tension d’entrée est de la forme :
et
Calcul de la valeur moyenne de la tension de sortie :
Entre 0 et , D1 et D2 conduisent, on a alors Vs(t) = V(t). Entre et T, D3 et D4 conduisent, on a alors Vs(t) = − V(t).
La tension de sortie est donc périodique de période . La valeur moyenne de la tension de sortie est :
On se propose d’étudier les propriétés d’un circuit passif comportant deux branches dont l’une est capacitive et l’autre composée d’une résistance et d’une self-induction en série .
Lorsque’on applique au circuit (fig1)
Une tension sinusoidale, de valeur
Efficace E,et de pulsation w,(ou de fréquence f) :on a :
E=Zi et et
Utilisation d’un circuit bouchon ;
Les circuits RLC parallèle, sont souvent appelés circuits bouchons, car ils présentent une grande impédance pour fo et ils « empêchent » les signaux à cette fréquence d’accéder à une partie de circuit.En électronique, les circuits bouchons sont utilisés pour « trier » différentes fréquences dans les chaînes audio (égaliser) ou dans les téléviseurs couleur (séparation des fréquences son, chrominance et luminance). En électricité, les circuits bouchons sont utilisés dans les télécommandes centralisées pour éviter une dispersion des fréquences pilotes sur le réseau
Caractéristiques d’un circuit bouchon ;
Pour mieux comprendre le fonctionnement des circuits bouchons, il est pratique de réaliser une mesure au laboratoire.
Le traceur de Bode nous permet de visualiser la tension de sortie du filtre bouchon en fonction de la fréquence du générateur.
Nous constatons que pour une certaine fréquence, le circuit oppose une grande impédance, ce qui crée la forte atténuation au milieu de la courbe.
1. L’expression complexe de Z :
on sait que :
2. La détermination de la fréquence de résonance :
1er terme :
En Z=0
Posons pulsation naturelle
3. Le comportement de courant I :
4.Le coefficient de qualité de la branche selfique :
2. Travail demandé :
1.La réalisation de montage
2.La mesure de la résistance interne de la bobine :
R=18,5Ω et L=0,019H
3. La détermination de la fréquence de résonance pratique et théorique et la comparaison :
On a : Foth= w0/ 2л
w0=1/LC
AN: w0=79056,94 rd/s
Foth=12,89 Khz
Et on a Fopratique=13Khz
En comparant les résultat théorique et pratique on remarque qu’il y a des petit différence due au erreurs de manipulations et de matériels.
donc Fopratique= Fotheorique
4. Les valeurs de courant I et du déphasage autour de la fréquence de résonance
-Tableau
:
F
2
4
6
8
10
13
15
17
19
25,84
37
Vs
1,3
0,7
0,4
0,3
0,18
0
0,1
0,2
0,3
0,5
0,57
Φ
10
6 10
4 10
3 10
10
0
-10
-1,2 10
-1,5 10
-2 10
-6 10
I(A)
0,066
0,033
0,022
0,011
9,34 10
0
5,49 10
0,011
0,016
0,02
0,03
On a VR=RI I=VR/R
3. Les courbes :
Pour la courbe I=f(f)
– Après avoir dessiné la courbes on obtien une courbes décroissante jusqu’au pointe ou qu’elle s’annule et se points et représenter par la fréquence Fo =13Khz et commence a s’acroitre après c-ad pour les valeurs supérieur a Fo
Pour la courbe φ=f(f) :
-pour les valeurs de la fréquence compris entre 2Khz et Fo=13Khz on a une courbe décroissante (mais φ >0) ceux qui changera pour des valeurs supérieurs à Fo=13Khz.
Conclusion :
L’intensité et le déphasage s’annulent pour f= Fo et ils sont donne des courbes décroissante.
4. Les courbes : voir la feuilles millimétriques
pour R0=0 Ω
F (Khz)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
V s (v)
1.2
0.6
0.3
0.2
0.1
0.01
0.06
0.11
0.22
0.3
∆ T
-1.10-4
-6.10-5
-3.10-5
-2.10-5
-1.10-5
1.2.10-5
1.6.10-5
1.6.10-5
1.2.10-5
1.10-5
∆ ρ
-72◦
-86.4◦
-64.8◦
-43.2◦
-36◦
51.84◦
80.64◦
92.16◦
77.76◦
72◦
zeq
32079.8
64163.33
96247.1
128300
160390
192400
224570
256660
288700
320820
I( A)
6,5.10-2
3,2.10-2
1,62.10-2
1,02.10-2
5,4.10-3
5,4.10-4
3,24.10-3
5,9.10-3
1,18.10-2
1,62.10-2
2) pour R0= 330 Ω R=r+R0= 18.5+330= 348,5Ω
F (Khz)
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
V s (v)
0.57
0.4
0.17
0.16
0.08
0.06
0.08
0.13
0.18
0.22
∆ T
4.10-5
3.10-5
3.10-5
2.10-5
1.10-5
1.10-5
8.10-6
1.4.10-5
1.4.10-5
1.2.10-5
∆ ρ
-28.8°
-43.2°
-64.8°
-57.6°
-36°
43.2°
40.32°
80.64°
90.72°
86.4°
Zeq
11462.4
22925
34387.5
45850.1
57312.6
68775.14
80237.66
91700.2
103162.7
114625..2
I( A)
1,6.10-3
1,1.10-3
4.8.10-4
4,6.10-4
2,3.10-4
1,72.10-4
2 ,3.10-4
. 3,710-4
5,17.10-4
6,3.10-4
VR=(R0 +r)I , I= VR/(R0 + r)
À la resonance on obtient Z0=R
Le calcul théorique de Z0
Z0=jcw0+1/R+jLw0
Z0 =R+ jLw0 / 1- jLw0 (w0) +jRcw0)
Cas 1 : R=0 la valeur théorique Z=1/k+j(cw-1/Lw) Zmax=1/K
Z0 =R donc Z0 = R0 +r alors Z0 = 18,2 Ω
La valeur pratique Z0 = V/I0 = 18,3 Ω
Cas 2 : R0 =330Ω
La valeur théorique : Z0 = R0 +r donc Z0 = 348,2 Ω
La valeur pratique : Z0 =V/ I0 =350 Ω
Les résultat sont presque égaux et la difference trouvé et due aux erreurs de calcules et de manipulation.
Le Coefficient de qualité
Pour R0 =0 on a Q=Lw/R =:83,85 Q=83,85
Pour R0 =348,2 Ω on aura Q =Lw/R = 4,11 Q = 4,11
Le coefficient de qualité a une importante influence sur la branche selfique et sur les caractéristique de circuit bouchon que j’ai déjà expliquer au début de se TP car lorsque on dit coefficient de qualité on parle de la précision de la fréquence de résonance et sur les courbes sa se voit clairement et on implique la largeur de la bande passante.
Praesent ut turpis turpis. Maecenas in elementum lacus. Proin malesuada nunc quam, vel malesuada turpis elementum et. In vel dui eu orci rutrum tincidunt. Sed massa neque, ultricies ac dolor quis, posuere maximus diam.
Praesent non tincidunt eros. Mauris ornare tempus mauris, ac laoreet erat dictum a. Integer cursus tincidunt dolor eget feugiat. Cras iaculis gravida eros in imperdiet.
Donec vestibulum congue neque eget congue. Praesent non tincidunt eros. Mauris ornare tempus mauris, ac laoreet erat dictum a. Integer cursus tincidunt dolor eget feugiat. Cras iaculis gravida eros in imperdiet.
Nullam ac aliquam ligula. Donec vestibulum congue neque eget congue. Praesent non tincidunt eros. Mauris ornare tempus mauris, ac laoreet erat dictum a. Integer cursus tincidunt dolor eget feugiat. Cras iaculis gravida eros in imperdiet.
Duis dignissim neque dui, eu malesuada nunc dignissim at. Ut ornare turpis quis arcu porttitor, semper fermentum lacus accumsan. Praesent semper quam quis molestie congue. Proin congue non justo sit amet fermentum. Cras sollicitudin lacus at augue suscipit, pulvinar tincidunt felis consequat.
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Mauris ac diam non odio sollicitudin porta. Praesent ligula magna, molestie non blandit quis, tincidunt nec erat. Donec eu sollicitudin odio. Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas. Suspendisse potenti. Etiam quis hendrerit sapien, ac ultricies quam. Ut non tellus pulvinar, egestas odio ut, aliquet leo. Cras facilisis vestibulum nisi sed euismod.
Sed suscipit erat nec arcu sagittis, at interdum orci blandit.
Aliquam scelerisque commodo dolor, quis finibus libero pretium quis. Nullam et consequat justo, ac euismod ipsum. Fusce urna turpis, vulputate at malesuada vel, eleifend ut orci. In vel massa quis risus mattis vehicula. Donec hendrerit dignissim nibh, nec interdum diam faucibus et. Cras pretium nunc at lacinia elementum.
Nullam ac posuere turpis. Nulla vitae ligula at ligula convallis fermentum ac finibus risus.
Integer vel interdum urna, a ullamcorper diam. Donec euismod metus quam, nec interdum dui vulputate ac. Duis dignissim neque dui, eu malesuada nunc dignissim at. Ut ornare turpis quis arcu porttitor, semper fermentum lacus accumsan. Praesent semper quam quis molestie congue. Proin congue non justo sit amet fermentum. Cras sollicitudin lacus at augue suscipit, pulvinar tincidunt felis consequat.
Donec eu sollicitudin odio. Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas. Suspendisse potenti. Etiam quis hendrerit sapien, ac ultricies quam. Ut non tellus pulvinar, egestas odio ut, aliquet leo.
Quisque et luctus lectus. Cras vehicula nisi finibus elementum dictum. Fusce id dolor varius, convallis nulla quis, laoreet arcu. Etiam cursus, mauris at ullamcorper mattis, lorem justo elementum eros, sit amet mattis ex odio vitae nunc. Fusce accumsan viverra varius. Curabitur felis est, pharetra id facilisis vitae,
Praesent ut turpis turpis. Maecenas in elementum lacus. Proin malesuada nunc quam, vel malesuada turpis elementum et. In vel dui eu orci rutrum tincidunt. Sed massa neque, ultricies ac dolor quis, posuere maximus diam.