Définition
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 :
$$ f(t) = \mathcal{F}^{-1}\{F(\omega)\} = \frac{1}{2\pi} \int_{-\infty}^{\infty} F(\omega) e^{i \omega t} \, d\omega $$
\[
\mathcal{F}\{f(t)\} = F(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-i \omega t} \, dt
\]
\[
\mathcal{F}\{f(t)\} = F(\omega) = \int_{-\infty}^{\infty} f(t) e^{-i \omega t} \, dt
\]
\[
f(t) = \mathcal{F}^{-1}\{F(\omega)\} = \frac{1}{2\pi} \int_{-\infty}^{\infty} F(\omega) e^{i \omega t} \, d\omega
\]
\[
f(t) = \mathcal{F}^{-1}\{F(\omega)\} = \frac{1}{2\pi} \int_{-\infty}^{\infty} F(\omega) e^{i \omega t} \, d\omega
\]
F{f(t)}=F(ω)=∫−∞∞f(t)e−iωtdt
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 :
Finalement,
