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Chapitre I : La Diode (cours N° 4)
I-3- Les circuits à diodes
a-4) Redressement et filtrage :
Une tension redressée (simple ou double alternance) a toujours le même signe mais elle n'est pas continue
puisqu'elle varie de 0 à la valeur de crête. Pour obtenir une tension continue, il reste une étape: le filtrage.
Un condensateur est placé en dérivation à la sortie du pont de redressement. Lorsque la tension augmente, le
condensateur se charge à travers la résistance Req=2rd//RL. Lorsque la tension à la sortie tend à diminuer, le
condensateur se décharge à travers RL (les diodes sont bloquées), ce qui réduit fortement la chute de la tension. Si
le condensateur a une capacité suffisante, les variations de la tension peuvent être négligeables, la tension est
quasiment continue.
ve
D4
D1
D2
D3 C
vs
ve
t
RL
vs
t
Analyse de circuit :
Lors de l’alternance positive, les diodes D3 et D4 sont bloquées. Tant que la tension
(
−2
) est
supérieure à la tension du condensateur, le condensateur se charge rapidement par la tension
( − 2 ) à travers la résistance équivalente //(2 ) (2 : résistance dynamique des diodes D1
(
et D2). Lorsque la tension
) devient inférieure à la tension du condensateur, les diodes D1 et
−2
D2 se bloquent et le condensateur se décharge lentement à travers la résistance
.
2rd 2Vd
i
vs
ve
RL
C
vs
Circuit équivalent de Thevenin
ve
RL
C
//(2 )
i
vs
+
(
−2
+
C
)
(
−2
)>
+
(
−2
)<
D1 et D2 sont passantes
D1, D2, D3 et D4 sont bloquées
Le condensateur se charge par
travers
//(2 )
(
−2
)
à
Le condensateur se décharge à travers la résistance
RL
1/3
(
Lors de l’alternance négative, les diodes D1 et D2 sont bloquées. Tant que la tension −
supérieure à la tension du condensateur, le condensateur se charge rapidement par la tension
( + 2 ) à travers la résistance équivalente //(2 ). Lorsque la tension −
(
−
+2
+2
) est
)
devient inférieure à la tension du condensateur, les diodes D3 et D4 se bloquent et le condensateur se
décharge lentement à travers la résistance .
vs
ve
2rd
i
RL
C
2Vd
Circuit équivalent de Thevenin
ve
RL
C
vs
−
+
(
C
)
+2
vs
i
//(2 )
−
+
(
+2
)>
−
+
(
+2
)<
D3 et D4 sont passantes
D1, D2, D3 et D4 sont bloquées
Le condensateur se charge par −
travers
+
(
+2
)à
Le condensateur se décharge à travers la résistance
RL
//(2 )
Détermination de la tension d’ondulation ∆U :
La figure ci-dessous représente l’allure typique des courbes des tensions d’entrée et de sortie du redresseur en pont.
vs
|ve|
vs(max)
∆U
vs(min)
t0
t2
t1
t
D1 ON
D2 ON
D3 OFF
D4 OFF
D1 OFF
D2 OFF
D3 OFF
D4 OFF
D1 OFF
D2 OFF
D3 ON
D4 ON
D1 OFF
D2 OFF
D3 OFF
D4 OFF
ve
2/3
Pour simplifier le calcul de la tension d’ondulation, on prend le cas : rd<<RL et 2Vd<<VM.
t0≤t≤t1 :
Dans cet intervalle, le tension du condensateur est exactement celle de générateur de Thevenin déterminée
(| | − 2 ) ≈ | | − 2
précédemment (rd<<RL) :
=
+
t=t1 :
A ce moment, la tension vs vaut :
=
(
)=
+
(
−2
t1≤t≤t2 :
Dans ce cas, le condensateur se décharge à travers la résistance RL :
)∙
(−( − )/ ), avec : =
= (
t=t2 :
A ce moment, la tension vs vaut :
=
(
)=
(
)∙
)≈
−2
(−(
−
)/ )
A fin que la tension d’ondulation soit faible par rapport a la composante continue, on pose :
−
≪
=>
−
≫
−
(−( 2 − 1 )/ ) ≈ 1 − ( 2 − 1 )/
=>
−
≈
On remplace dans l’expression de vs(min), on obtient :
(
)=
(
=> ∆ =
On constate que
(
) 1−
=>∆ =
(
)−
(
)=
(
)
)
(
)
correspond au courant maximal Imax qui parcourt la charge RL lors de décharge du
condensateur C. Dans le cas où rd<<RL et 2Vd<<VM , on peut écrire :
∆
avec :
∙
=
=
3/3



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alternance
resistance
sortie
diodes
thevenin
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lorsque
decharge
travers
tension
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circuit
ondulation
charge
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