ALIMENTATION CONVERSION AC / DC Pour alimenter une

ALIMENTATION
CONVERSION AC / DC
Pour alimenter une appareil électronique à partir de la tension que l'on trouve sur une prise
domestique, il faut réaliser :
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un abaissement de la tension jusqu'à quelques volts seulement,
une redressement de manière à obtenir une tension toujours positive,
un lissage pour avoir une tension la plus constante possible.
1. ABAISSER LA TENSION : LE TRANSFORMATEUR
Le transformateur permet d'abaisser la tension efficace de 230V à quelques volts (6V, 9V,12V, 24V
...) en jouant simplement sur le nombre de spires des enroulements primaire et secondaire.
1.1 Rapport de transformation : m = N2/N1 = U2/U1 = I1/I2
(transformateur idéal)
1.2 Indications usuelles :
Pour le primaire :
– tension, fréquence et intensité nominale...
Pour le secondaire :
– nombre d'enroulements secondaires, tension, puissance apparente nominale (S en VA)...
1.3 Transformateur réel
On observe un rendement de l'ordre de 50 à 70% ainsi qu'une chute de la tension au secondaire en
charge.
Application :
Un transformateur comporte les indications suivantes : 230V; 50/60Hz; 32mA; 2X15V; 5VA.
Préciser à quelles grandeurs électriques ces indications font références. Déduire de ces indications
le rendement, les tensions et les intensités disponibles. Vérifier que le rapport de transformation
s'applique aussi bien aux tensions qu'aux intensités.
2. REDRESSER LA TENSION : LES DIODES
On distingue principalement 3 structures de redressement, utilisant chacune une ou plusieurs
diodes.
2.1 redressement simple alternance
2.2 redressement double alternance sur transformateur à point milieu
2.3 redressement double alternance par pont de Graëtz
2.4 Valeurs caractéristiques
SIMPLE
<uR>
UR
VRRM
F
DOUBLE POINT
MILIEU
DOUBLE PONT DE
GRAETZ
2.5 Comparaison
AVANTAGES
INCONVENIENTS
SIMPLE
DOUBLE POINT MILIEU
DOUBLE PONT DE GRAETZ
3. LISSER LA TENSION : LE CONDENSATEUR
On ne peut espérer avoir une tension parfaitement constante. On vise seulement à réduire
l'ondulation à quelques pour cent de la valeur continue souhaitée.
3.1 Technologie du condensateur
Il est choisi dans la famille des condensateurs électrolytiques à électrode aluminium. Cette famille
permet d'obtenir de très grosses capacités. Ces condensateurs sont polarisés. Leur capacité est
indiquée avec une précision d'au mieux 10%. Ils doivent être choisi en fonction de leur tension
d'emploi.
3.2 Dimensionnement
On choisit un condensateur à partir de l'ondulation ΔuR que l'on souhaite ne pas dépasser.
La formule couramment utilisée est :
–
–
–
C = IR Δt / ΔuR
IR est le courant quasi continu dans la charge,
Δt est la durée de la décharge du condensateur,
ΔuR est l'ondulation de la tension aux bornes de la charge.
3.3 Taux d'ondulation
Le taux d'ondulation τ = ΔuR / UR
Il est généralement exprimé en pour cent.
Application:
Dimensionner le condensateur permettant d'obtenir une ondulation d'au plus 10% sur un montage
constitué d'un transformateur 230V / 12V, d'un pont de Graëtz et d'une charge de 50 Ohms. Vous le
choisirez dans la série E6 (10 15 22 33 47 68).