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5 7 Soit le montage redresseur monophasé à thyristors suivant: L'angle d' amorçage des thyristors est 60 degré a) Les formes d'onde des tensions vcc, vT1

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D'analyser le fonctionnement des montages redresseurs commandés et non commandés ○ D'analyser Page 3 Exercice N°2 La figure suivante présente un pont redresseur monophasé dans lequel les éléments sont supposés parfaits

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Exercice 1 : redressement non commandé : Pont de Graëtz monophasé Le montage redresseur ci-dessous est alimenté par le secondaire d'un transformateur

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Calculer les valeurs littérales puis numériques de < ucharge > et < icharge > Page 9 Redressement non commandé Page 9 sur 19 3 Le pont

N.L.T.Mohammedia 2STE2012/13

SI -C h aine d"énergie - unité A.D.C

1. Nécessité de la conversion d"énergie

alternative valeur moyenne nulle) continue.

2. Classification des convertisseurs statiques

Type de convertisseurEnergie en entrée Energie en sortie Réglage de la puissance

Redresseur à diodes Alternatif Continu Non

Redresseur à thyristors Alternatif Continu Oui Hacheur Continu Continu Oui

Onduleur Continu Alternatif Oui

Gradateur Alternatif Alternatif Oui

1. D iode

Caractéristique d"une diode parfaite

Aspect

Symbole

Jonction

2. Redressement monophasé

2.1. Redressement simple alternance (charge résistive)

Schéma :

Source alternative

Redresseur ou

commutateur Récepteur à courant continu i v v v

AK < 0 ; i = 0

vAK A K i A K P N v u R D

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SI -C h aine d"énergie - unité A.D.C

Analyse du fonctionnement : Oscillogrammes :

0 < t ernance positive t ernance négative Gr andeurs caractéristiques :

2.2. R

edressement double alternance (charge résistive)

Montage PD2 (Pont de Graëtz) Montage P2 (transformateur à point milieu)

Analyse du fonctionnement (montage P2) :

0 < s v1 > 0 et v2 < 0 < s < 2 v2 > 0 et v1 < 0 s v u i v iD 0 234
v1 v 2 vD1 i R u i u i vD1 R

FONCTION DISTRIBUER : ωπππΩω7

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SI -C h aine d"énergie - unité A.D.C Analyse du fonctionnement (montage PD2) : Oscillogrammes : 0 <

Φ < ω v > 0 IIII vA > vB

II II

ω < Φ < 2ω v < 0 IIII

v B > vA II II G randeurs caractéristiques

ωMontage PD2)

ωMontage P2)

2.3. R

edressement double alternance (charge R,L,E) i D 4D2D 3D1u i" vD1 R i D 4D2D 3D1u i" vD1 R v u i vD1 iD1 0

ω 2ω 3ω 4ω

vD1 i D 2D4D 3D1 u i VD1 v u v D1 R L

EFONCTION DISTRIBUER : 7

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SI -C h aine d"énergie - unité A.D.C

Analyse du fonctionnement : Oscillogrammes :

En électronique de puissance, pour de forts débits du courant, le lissage se fait par une inductance. conduction ininterrompue ou continue. i u i

Pour les autres grandeurs :

A lternance positive A lternance négative

3. Redressement triphasé (charge résistive)

Montage P3 à cathodes communes

Montage P3 à anodes communes

I d IdsIdBI uIsuIuv bI uv sI PI d IdsIdBI uI suIpI uv bIuv sIα

R IRsIRBI

I d IdsIdBI uIsuIuv bI uv sI PI uIsuIpIuvbIuvsI

RsqIRBqIR qIRsqI

v u i vD1 iD1 0

π 2π 3π 4π

i" uM uM uN uN uM R uN R

FONCTION DISTRIBUER : 7

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SI -C h aine d"énergie - unité A.D.C

Grandeurs caractéristiques :

Montage P3 à cathodes communesMontage P3 à anodes communes Valeur moyenne de la tension u u = 3π3Vπ2/2ωu = - 3π3Vπ2/2ω

Courant moyen dans une diode iD = i /3

Tension maximale supportée par la diodevDmax = π3 Vπ2

Montage PD3 (Pont de Graëtz triphasé)

Oscillogrammes

Analyse du fonctionnement :

u = vM - vN Pe

ω/6 < Φ < ω/2

I e I eP u = v

M - vN = u12 = Vπ2π3 sin (Φ + ω/6)

G randeurs caractéristiques :

· IIP

π3I

Re marque :

R,L,Ei

u i u i 1 VD1 R PPP P i PPP P P Pe D1 D 2 D 3 D 1" D 2" D 3" u v D1

ω/6

ω/2 u

FONCTION DISTRIBUER : ωπππΩω7

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1. Thyristor

Aspect

Description et symbole :

Amorçage d"un thyristor

P r s C onclusion :

Pour amorcer un thyristor

Pour bloquer le thyristor

2. Redresseur monophasé à thyristors (Charge résistive)

Redresseur simple alternance

Schéma du montage :

Analyse du fonctionnement :

\b\b 0 < s < IIII v > 0 I l" angle de retard à l"amorçage vAK A K G A K G R iG v: u: v T : R

FONCTION DISTRIBUER :

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SI -C h aine d"énergie - unité A.D.C

Φ = αOscillogrammes :

ω < Φ < 2ω IIII v < 0

Grandeurs caractéristiques :

R edresseur mixte double alternance PD2 (Pont de Graëtz)

Schéma du montage

Analyse du fonctionnement

Φ = α : v > 0 IIII vA > vB

II II v u i vT iT 0

ω 2ω 3ω 4ω

v u v T1 R

FONCTION DISTRIBUER :

CONVERTISSEURS STATIQUES

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Lorsque

Φ franchit ω v < 0 IIII vB > vA Oscillogrammes : u = 0

ω + α : v < 0 IIII vB > vA

II II

Grandeurs caractéristiques :

1. Interrupteurs électroniques

2. Commandes

ML I v u i vT1 iT1 iD2 0

ω 2ω 3ω 4ω

Source continue -- Onduleur

autonome Récepteur à courant alternatif

· K↔TD

K↔T

T DFONCTION DISTRIBUER : ωπππΩω7

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2.1. Commande symétrique

Montages :

Onduleur en demi-pont à deux interrupteurs Onduleur en pont à quatre interrupteurs

Analyse du fonctionnement : Oscillogrammes :

Grandeurs caractéristiques :

Valeur moyenne de la tension u :

Valeur efficace de la tension u :

Tension maximale supportée par les interrupteurs : (en pont) (en demi-pont).

2.2. Commande décalée (onduleur en pont)

M ontage en demi-pont

0 < t < T/2

T /2 < t Montage en pont

0 < t < T/2

u = V i = i

1 = V/R

T /2 < t 2 = -V/R i i 1 v 1 u

FONCTION DISTRIBUER : CONVERTISSEURS STATIQUES

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SI -C h aine d"énergie - unité A.D.C

Analyse du fonctionnement :

Oscillogrammes :

0 < t <

a a < t < T/2 T/

2 < t a T/ 2+ a < t Grandeurs caractéristiques :

Valeur moyenne de la tension u :

Valeur efficace de la tension u :

Tension maximale supportée par les interrupteurs :

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1. Nécessité de la conversion d"énergie

2. Classification des convertisseurs statiques

Redresseur à diodes Alternatif Continu Non

Onduleur Continu Alternatif Oui

Gradateur Alternatif Alternatif Oui

Caractéristique d"une diode parfaite

Aspect

Symbole

Jonction

2. Redressement monophasé

2.1. Redressement simple alternance (charge résistive)

Schéma :

Source alternative

Redresseur ou

AK < 0 ; i = 0

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2.2. R

Analyse du fonctionnement (montage P2) :

FONCTION DISTRIBUER : ωπππΩω7

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Φ < ω v > 0 IIII vA > vB

ω < Φ < 2ω v < 0 IIII

ωMontage PD2)

ωMontage P2)

2.3. R

ω 2ω 3ω 4ω

EFONCTION DISTRIBUER : 7

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Pour les autres grandeurs :

3. Redressement triphasé (charge résistive)

Montage P3 à cathodes communes

Montage P3 à anodes communes

R IRsIRBI

RsqIRBqIR qIRsqI

π 2π 3π 4π

FONCTION DISTRIBUER : 7

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Grandeurs caractéristiques :

Courant moyen dans une diode iD = i /3

Montage PD3 (Pont de Graëtz triphasé)

Oscillogrammes

Analyse du fonctionnement :

ω/6 < Φ < ω/2

M - vN = u12 = Vπ2π3 sin (Φ + ω/6)

· IIP

π3I

R,L,Ei

ω/6

ω/2 u

FONCTION DISTRIBUER : ωπππΩω7

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1. Thyristor

Aspect

Description et symbole :

Amorçage d"un thyristor

Pour amorcer un thyristor

Pour bloquer le thyristor

2. Redresseur monophasé à thyristors (Charge résistive)

Redresseur simple alternance

Schéma du montage :

Analyse du fonctionnement :

FONCTION DISTRIBUER :

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Φ = αOscillogrammes :

ω < Φ < 2ω IIII v < 0

Grandeurs caractéristiques :

Schéma du montage

Analyse du fonctionnement

Φ = α : v > 0 IIII vA > vB

ω 2ω 3ω 4ω

FONCTION DISTRIBUER :

CONVERTISSEURS STATIQUES

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Lorsque

ω + α : v < 0 IIII vB > vA

Grandeurs caractéristiques :

1. Interrupteurs électroniques

2. Commandes