I
LA DIODE À JONCTION :
a ) Symbole :
b ) Caractéristique d’une diode réelle :
Us = tension de seuil :
0,6 V VA =tension maximum avant effet d’avalanche c’est - à - dire destruction de la diode. c ) Caractéristique simplifiée :Pour simplifier l’étude du montage, on utilise souvent la caractéristique simplifiée de la diode
Ø Diode bloquée : i = o et VD inférieur à Us. La diode est équivalente à un interrupteur ouvert
Ø Diode passante : i > 0 et VD = Us. La diode est équivalente à un FEM (force électromotrice) de tension Us.
d ) Caractéristique d’une diode idéale :Pour simplifier encore l’étude des montages lorsque l’on travaille avec des tensions trés supérieures à Us, la caractéristique utilisée est celle d’une diode idéale. (parfaite)
Ø Diode bloquée : i = 0 A et VD < 0 V. La diode est équivalente à un interrupteur ouvert.
Ø Diode passante : I positif et VD
= 0 V. La diode est équivalente à un interrupteur fermé.
II
APPLICATION A LA
TRANSFORMATION ALTERNATIF/CONTINU :
a ) Convertisseur alternatif continu :
b ) Montage en pont monophasé : (pont de Graëtz)1) Débit sur charge
résistive :
a.
Schéma :
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b.
chronogramme :
c.
analyse de fonctionnement :
REMARQUE 1 : Le courant et la tension sont unidirectionnels. Le pont monophasé effectue un « redressement double alternance ». REMARQUE 2 : Contrairement à la tension v, la tension u et le courant i ont une valeur moyenne différente de zéro. Le pont monophasé réalise une « transformation alternatif - continu ». REMARQUE 3 : Le courant i s’annule périodiquement ; nous sommes en régime de conduction discontinue. d.
Grandeurs caractéristiques du
montage : Ø
La période u et i est de
à Ø La valeur moyenne, de la tension et du courant, se mesure avec un appareil magnétoélectrique ou un appareil numérique en position « continu ».
Ø
L’intensité moyenne
du courant dans une diode : <iD> = Ø
La tension inverse maximale aux
bornes d’une diode est égale à 2) Débit sur une charge imposant
un courant constant :
a.
Schéma :
L est une inductance de lissage. Si la condition |
|
b.
Chronogramme
c.
analyse de fonctionnement :
REMARQUE 1 : La tension aux bornes de la charge a une même forme d’onde que dans le cas d’une charge résistive. REMARQUE 2 : Le courant i ne s’annule plus, nous sommes en régime de conduction continue. REMARQUE 3 : Le montage réalise une transformation :
tension alternative – courant continu lorsque la condition REMARQUE 4 : Charge RL
avec diode de roue libre
Lorsque la diode D est bloquée, l’inductance L libère l’énergie qu’elle a emmagasinée (pendant que D reste passante) à travers le circuit constitué par L,°R DRL 3) Lissage de la tension par le condensateur
(filtrage) :
a.
Schéma :
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b.
chronogramme
c.
analyse de fonctionnement : Ø
t 0 < t < t 1 D1 – D3 : passantes D2 – D4 : bloquées u = v
Le condensateur se recharge et emmagasine de l’énergie. Ø t2 < t < t3 D1 – D3 : bloquées D2 – D4 : passantes u = -v
Le condensateur se recharge et emmagasine de l’énergie. Ø Pendant les autres intervalles de temps, toutes les diodes sont bloquées. i = 0 A donc iR =
- iC (avec iC
<0) Le condensateur se décharge dans la résistance et libère l’énergie emmagasinée. REMARQUE 1 : L’ondulation de la tension est d’autant plus faible que la constante de temps RC est grande devant la période v REMARQUE 2 : Pour une charge
résistive et une fréquence donnée, une augmentation de
la capacité C a pour conséquences : -
de
diminuer l’ondulation de la tension -
d’augmenter
les pointes de courant dans les diodes. Il faut donc choisir la
capacité C de façon à satisfaire à la condition
RC >> T, tout en limitant les pointes de courant dans les diodes. III
régulateur
intégré de tension (RIT) :
a ) Schéma :
exemple de référence 7815 régulateur +15V 7915 régulateur -15V Ø Pour une tension entre ue mini £ ue £ ue max le RIT fonctionne dans son domaine de régulation.
Ø is £ Is max Le RIT fonctionne dans son domaine de régulation. is > Is max la tension de sortie du RIT s’effondre à 0 Volt.
b ) Utilisation du régulateur de tension :
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