Conversion alternatif / continu Montages redresseurs

1- Redressement non commandé
On utilise des diodes de redressement.

1-1- Rappel sur la diode
La diode est supposée parfaite (tension de seuil nulle)
- dans l'état passant Ûinterrupteur fermé

 - dans l'état bloqué <---> interrupteur ouvert

En résumé, la diode est un interrupteur électronique :
- unidirectionnel en courant (un seul sens de conduction)
- non commandable (la conduction et le blocage sont imposés par le reste du circuit)

 1-2- Exemple de montage redresseur : le pont de Graëtz monophasé
Ce pont nécessite quatre diodes.
La tension d’alimentation u(t) est alternative :

 • Analyse du fonctionnement
On suppose que la charge est une résistance R.
a- tension d’entrée positive
D1 et D3 conduisent : v = u

 b- tension d’entrée négative
D2 et D4 conduisent : v = -u

Le pont de Graëtz permet de " redresser " une tension : v =|u|
La tension de sortie est " continue " : elle ne change pas de signe.
 1-3- Application : alimentation continue alimentée par le secteur
Le circuit se compose d'un transformateur monophasé suivi d'un pont de Graëtz :

 On suppose le transformateur parfait :
u2(t) = mV u1(t)
avec mV le rapport de transformation à vide.
• Pour une charge résistive :

 • Valeur moyenne de la tension de sortie

 A.N. transformateur 230 V / 6 V

 • Condensateur de " découplage "
On ajoute un condensateur de forte capacité aux bornes de la résistance :

 Le condensateur de découplage permet de lisser la tension de sortie :

 Pour un lissage satisfaisant, il faut choisir C de façon que RC >> T. Taux d'ondulation :

 A.N.
R = 47  W, C = 3300 μF, f = 50 Hz
⇒ taux d'ondulation de 6 %
⇒ ondulation Dv = 0,5 V (8,0 < v < 8,5 V)

 2- Redressement commandé
On utilise des thyristors.

 2-1- Le thyristor
C’est un semiconducteur qui possède trois bornes : l'anode (A), la cathode (C) et la gâchette (G).

 • Symbole général

 • Caractéristiques électriques
- état passant <-->  interrupteur fermé

 - état bloquéÛinterrupteur ouvert

 - Mise en conduction du thyristor (initialement bloqué) 2 conditions :
a) u > 0
b) courant de gâchette suffisant (amorçage)
 Une fois le thyristor amorcé, on peut supprimer le courant de gâchette.
 - Blocage du thyristor (initialement conducteur)
Blocage dès que le courant i s'annule (comme pour une diode).
• En résumé, le thyristor est un interrupteur électronique :
- unidirectionnel en courant
- commandable à la fermeture en injectant un courant de gâchette

Le thyristor n'est pas commandable à l'ouverture.

 2-2- Exemple de redresseur commandé :
le pont mixte symétrique monophasé
 La charge est ici un moteur à courant continu qui consomme un courant I (supposé constant) :

 • Chronogrammes

 Le circuit de commande des thyristors permet de régler l'angle de retard à l'amorçage

 • Analyse du fonctionnement
- Phase 1 : à l'instant , on amorce Th1 :

 - Phase 2 : à l'instant , u devient négative.
D2 se bloque et D1 devient conductrice :

 C'est une phase de " roue libre ” (la bobine du moteur se décharge).

 - Phase 3 : à l'instant , on amorce Th2 :

- Phase 4 : à l'instant , phase de roue libre :

 • Application : variation de vitesse d'un moteur à courant continu

 On montre que :

 avec :

Pour un moteur à courant continu à excitation constante :
vitesse de rotation tension d'induit

 L'angle de retard à l'amorçage commande la vitesse de rotation :