Chapitre 12 _ redressement non commandé
Transcription
Chapitre 12 _ redressement non commandé
Cours 12 Terminale GET Chapitre 12 : redressement non commandé I ⁄ définitions II ⁄ pont de graetz sur charge résistive 1. montage 2. observation 3. analyse de fonctionnement 4. grandeurs caractéristiques III ⁄ montage sur charge RL 1. montage 2. observation IV ⁄ charge RLE 1. montage 2. observation 3. fonctionnement 4. grandeurs caractéristiques M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr 1 Cours 12 Terminale GET I ⁄ Définitions • Un redresseur est un dispositif réalisant une conversion alternatif-continu. • Cette conversion est réalisée à l’aide d’interrupteurs non commandés : les diodes. La grandeur de sortie n’est donc pas réglable. • Symbole : II ⁄ pont de graetz sur charge résistive 1. montage i D1 Réseau 50Hz D2 A v u R = 15Ω B D4 On règle v = vmax sin ωt vD3 D3 avec V=10V Liste du matériel : - réseau variable 50 Hz - oscilloscope - transformateur 220/24V - ampèremètre - voltmètre - boite 4 diodes - boite résistance : R = 15Ω - bobine - petit moteur mcc M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr 2 Cours 12 Terminale GET 2. observation v Vmax T T/2 t -Vmax u Vmax t i Vmax/R vD3 t T T/2 t -Vmax D1 ; D3 D2 ; D4 Interrupteurs conducteurs 3. analyse de fonctionnement • entre deux diodes, celle qui susceptible de passer est celle qui a la plus grande tension à ses bornes. • Dans une association de diodes à cathodes communes (D1 et D2) la diode susceptible de conduire est celle dont l’anode est portée au potentiel le plus élevé. • Dans une association de diodes à anodes communes (D3 et D4) la diode susceptible de conduire est celle dont la cathode est portée au potentiel le plus bas. M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr 3 Cours 12 Terminale GET vA > vB A B B D1 A D2 D4 D3 D3 passe D1 passe Analogie avec la taille des gens • 0 < t < T / 2 : v > 0 donc vA > vB et i>0 donc D1 et D3 conduisent vD1 = vD3=0 i = iD1=iD3 • u=v i=u/R =v/R T/2 < t < T: v < 0 donc vA < vB et i>0 donc D2 et D4 conduisent vD2 = vD4=0 i = iD2=iD4 u=-v i=u/R =-v/R 4. grandeurs caractéristiques a) Période Tu = Tv / 2 ⇒ fu = 2.fv = 100Hz b) Valeurs instantannées V = vmax sin ωt et u = vmax |sinωt| Fonctions π périodiques M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr et i = vmax / R |sinωt| 4 Cours 12 Terminale GET c) valeurs moyennes • on mesure les valeurs moyennes avec un multimètre en position continue. • On calcule : <u> = 1/π ∫θ θ+π u(θ) d θ Sur [ 0 ; π ] : u = vmax |sinθ| = vmax sinθ Donc <u> = 1/π ∫θ θ+π vmax sinθ d θ = (vmax / π)[ -cos θ]0π = 2vmax/π D’où <i> = <u>/R = 2vmax/πR d) Valeurs efficaces • on mesure les valeurs efficaces avec un multimètre en position alternative. • U = V = vmax / √2 I = U/R = vmax / R√2 = V / R e) puissance P = RI² = V² / R = U² / R III ⁄ montage sur charge RL 1. montage i D1 Réseau 50Hz D2 uL A L bobine à inductance réglable u v B D4 D3 uR R=15Ω Toujours V=10V M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr 5 Cours 12 Terminale GET 2. observation • on met L au minimum, tracer u et i u i Vmax t Le courant dans la charge ne s’annule jamais : conduction ininterrompue. • Si on augmente L, on remarque que l’ondulation ∆I diminue. • Mettre L au max, tracer u et i : u Vmax i t Lissage parfait : quand Lω / R >>1 , le courant dans la charge est constant i = I. IV ⁄ Hacheur sur charge R ;L ;E 1. montage i D1 Réseau 50Hz D2 L A uL v B D4 i = I parfaitement lissé M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr E mcc u D3 R uR 6 Cours 12 Terminale GET 2. observation v Vmax T T/2 t -Vmax u Vmax t i I 3. fonctionnement t on réalise une transformation tension alternative / courant continu mais courant continu non réglable. 3. fonctionnement • 0 < t < T / 2 : v > 0 donc vA > vB et i > 0 (i=I) donc D1 et D3 conduisent u=v iS = i = I et vD3 = 0 • T/2 < t < T: v < 0 donc vA < vB et i>0 donc D2 et D4 conduisent u=-v iS = - i = - I et vD3=v M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr 7 Cours 12 Terminale GET 4. grandeurs caractéristiques • <uC> = 2vmax/π • U = V = vmax / √2 • or u = uR + uL +E donc <u> =<uR> + <uL> +<E> = R<i> + E d’où : <u> = 2vmax/π = R <i> + E M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) http://maphysiqueappliquee.free.fr 8