Redressement

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6 exercices corrigés d’Electronique de puissance sur le redressement
Exercice Red01 : redressement non commandé : redressement monoalternance
D

i v

u

charge

La tension u est sinusoïdale alternative. D est une diode supposée parfaite (tension de seuil nulle). La charge est une résistance R. 1- Quel est l'état de la diode quand u > 0 ? En déduire la relation entre v et u. 2- Quel estl'état de la diode quand u < 0 ? En déduire la tension v. 3- Tracer u et v en concordance de temps. 4- Montrer que la valeur moyenne de la tension v est : < v > =
On rappelle que : T 1 < v > = ∫ v( t )dt T0 5- Application numérique La valeur efficace de la tension u est de 10 V. R = 220 Ω. Calculer < v > et < i >. Calculer la valeur efficace de la tension v. On rappelle que : ˆ V π

Veff = < v²>

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Exercice Red02 : redressement non commandé
1- Un transformateur à point milieu possède au secondaire deux enroulements ayant le même nombre de spires :
circuit magnétique

primaire

secondaire

secteur 230 V 50 Hz

u1(t) u2(t)

1-1- Quel est le rôle du circuit magnétique d'untransformateur ? 1-2- Justifier que : u2(t) = - u1(t). 1-3- Calculer le nombre de spires des enroulements du secondaire pour que la valeur efficace des tensions u1(t) et u2(t) soit de 10 volts (le transformateur est supposé parfait). On donne : nombre de spires du primaire : 460.

2- On branche au secondaire du transformateur un pont redresseur constitué de deux diodes.
D1 secteur 230 V 50 Hz u1 u2 D2 RLa charge du redresseur est une résistance R : On suppose que la tension de seuil des diodes est nulle. 2-1- Quel est l’état des diodes quand u1 > 0 ? 2-2- Quel est l’état des diodes quand u1 < 0 ? 2-3- Compléter, en les justifiant, les chronogrammes de v, uD1, uD2, i, iD1 et iD2 (cf. document réponse).

IUT Nancy-Brabois Fabrice Sincère http://pagesperso-orange.fr/fabrice.sincere Page 2 / 23 iD1 u1 u2 iD2

uD1
R

i

v uD2

On donne : R = 10 Ω. 2-4- Calculer les valeurs moyennes suivantes : < v >, < i >, < iD1 > et < iD2 >. 2-5- Montrer que : v eff = u1 eff (= 10 V). On rappelle que la valeur efficace est par définition : v eff =

< v( t )² > .

En déduire les valeurs efficaces des courants : i eff, iD1 eff et iD2 eff. Calculer la puissance consommée par la résistance.2-6- On branche un condensateur en parallèle avec la résistance. Calculer la capacité du condensateur pour avoir un taux d’ondulation de la tension de 10 %.

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DOCUMENT REPONSE

10 V

u1(t)

O -10 V

t
20 ms

10 V

v(t)

O

uD1(t)

O -10 V

uD2(t)

O -10 V

1A

i(t)
OiD1(t)

1A O

1A

iD2(t)
O

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Exercice Red03 : redressement non commandé : Pont de Graëtz monophasé
Le montage redresseur ci-dessous est alimenté par le secondaire d'un transformateur qui fournit une tension sinusoïdale v :
i D1 D2

230 V 50 Hz

v
D4 D3

u

charge

Les diodes sont supposéesparfaites (tension de seuil nulle). 1-1- Calculer la période, la valeur efficace et la valeur maximale de cette tension. Dessiner le chronogramme v(t). Donnée : le rapport de transformation du transformateur est de 0,21. 1-2- La charge est une résistance RC = 17 Ω. Représenter en concordance de temps la tension aux bornes de la charge u(t) et la tension v(t). Indiquer les intervalles deconduction des diodes. 1-3- Calculer la valeur moyenne < u > de u. Dessiner le chronogramme i(t). En déduire la valeur moyenne < i > du courant dans la résistance. 1-4- Calculer la puissance consommée par la résistance. 2- La charge du pont est maintenant constituée par l'induit d'un moteur à courant continu à excitation indépendante, en série avec une bobine de lissage de résistance interne négligeable...
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