Circuit redresseur en pont monophasé
Le redressement est considéré ici comme le processus de conversion du courant alternatif en courant continu au moyen d'éléments électriques qui conduisent le courant principalement ou exclusivement dans une direction. De tels objets— diodes semi-conductrices — représentent une faible résistance lorsque le courant circule dans une direction ; très grand - lorsque le courant circule dans la direction opposée.
Un redresseur idéal a une résistance nulle dans le sens direct et une résistance infinie dans le sens inverse et est un interrupteur qui ouvre et ferme un circuit lorsque la polarité de la tension change.
Dans un circuit en pont monophasé, une source de tension alternative (enroulement secondaire du transformateur) est connectée à l'une des diagonales du pont et la charge est connectée à l'autre.
Dans le circuit en pont, les diodes fonctionnent par paires: pendant la moitié de la période de la tension secteur, le courant circule de l'enroulement secondaire du transformateur le long du circuit VD1, RH, VD2 et pendant la seconde demi-période - le long du circuit VD3, RH, VD4 et à chaque demi-cycle, le courant traverse la charge dans un sens, ce qui assure le redressement.La commutation des diodes se produit aux moments où la tension alternative passe par zéro.
Figue. 1. Circuit redresseur en pont monophasé
Les chronogrammes du circuit en pont sont illustrés à la figure 2.
Dans un circuit en pont, à chaque demi-cycle, le courant circule simultanément à travers deux diodes (par exemple, VD1, VD2), de sorte que les dépendances temporelles des courants et des tensions appartiendront à des paires de vannes. Tension de sortie moyenne du redresseur
où est u2 la valeur efficace de la tension alternative à l'entrée du redresseur.
La valeur efficace de la tension alternative (courant) est la valeur de la tension (courant) constante développant dans une résistance active donnée la même puissance que la valeur considérée de la tension alternative (courant).
Riz. 2. Chronogrammes de fonctionnement d'un circuit redresseur en pont monophasé: u2 - courbe de la tension alternative à l'entrée; iV1, iV2 - courbe de courant des diodes VD1 et VD2 ; uV1, uV2 — tension des diodes VD1 et VD2 ; iV3, iV4 — courbe de courant des diodes VD3 et VD4 ; uV3, uV4 — tension des diodes VD3 et VD4 ; in — courbe du courant de charge ; un — courbe de tension de charge
Tension efficace à l'entrée du redresseur
La valeur moyenne du courant traversant la diode est la moitié de la valeur moyenne du courant de charge Id :
La valeur maximale du courant traversant la diode
Valeur du courant RMS de la diode
Valeur efficace du courant alternatif à l'entrée du redresseur
Tension inverse maximale de la diode dans la partie non conductrice de la période
La tension de charge est constituée de la tension secondaire semi-sinusoïdale du transformateur suivie l'une après l'autre.Après expansion de Fourier, une tension de cette forme peut être représentée sous la forme
L'amplitude de l'harmonique fondamentale de la tension redressée de fréquence 2 ?
d'où le facteur d'ondulation de la tension redressée
Rapport de transformation du transformateur
Puissance des enroulements primaire et secondaire du transformateur de vanne
Puissance nominale du transformateur
On peut noter les inconvénients d'un circuit en pont monophasé: un plus grand nombre de diodes et le passage du courant à chaque demi-cycle à travers deux diodes en même temps. Cette dernière propriété des ponts redresseurs monophasés réduit leur efficacité en raison de la chute de tension accrue à travers les structures de soupapes à semi-conducteurs. Ceci est particulièrement visible dans les redresseurs basse tension fonctionnant à des courants élevés.
Malgré les inconvénients constatés, le circuit en pont du redresseur est largement utilisé en pratique dans les redresseurs monophasés de puissance différente.