Redresseurs

Diagrammes comparant le redressement à demi-onde et à pleine ondeLa plupart des appareils électroniques sont alimentés par une prise murale CA. Celles-ci fournissent du courant sous forme de courant alternatif, mais que se passe-t-il si une machine a besoin de courant continu ? En fait, presque tous les appareils électroniques et électroménagers fonctionnent en courant continu, même si le courant alternatif est ce qui est le plus facilement disponible. Existe-t-il un moyen simple de transformer le courant alternatif en courant continu ? Eh bien, oui, il y en a un.

Les redresseurs sont des appareils électriques qui convertissent le courant alternatif en courant continu par un processus appelé redressement. Comment fonctionne le redressement ? Le redressement consiste à faire passer le courant alternatif fourni par une diode ou une série de diodes qui ne permettent qu'un flux de courant unidirectionnel. Lorsque le courant alternatif passe à travers les diodes, une nouvelle forme d'onde de courant est produite, qui ne présente plus de flux de courant négatif et agit comme un courant continu. Comme les sources d'alimentation en courant continu (CC) sont limitées et peu courantes, les redresseurs sont utilisés dans presque tous les appareils électroniques et sont de loin le circuit le plus utilisé.

Construction

Les redresseurs utilisent une série de diodes semi-conductrices pour convertir le courant alternatif en courant continu. Ces diodes redresseuses peuvent gérer des courants élevés par rapport aux diodes normales. Les diodes sont comme des rues à sens unique, elles ne permettent au courant de circuler que dans un sens.

Combien de diodes sont utilisées dans un redresseur ? Il peut y avoir jusqu'à 4 diodes dans un redresseur. Le nombre de diodes dépend de la forme d'onde continue souhaitée. Les deux types de base de redresseurs sont les redresseurs pleine onde et demi-onde. Un redresseur pleine onde nécessite 4 diodes alors qu'un redresseur demi-onde n'en nécessite qu'une.

Diagramme d'un redresseur demi-ondeRedresseurs demi-onde

Le type de redresseur le plus simple est le redresseur demi-onde. Ces redresseurs fonctionnent en éliminant la partie négative de la source de courant alternatif, ne laissant passer que le courant pulsé positif. Comme le montre l'image, si vous utilisez un redresseur à une seule diode, vous obtiendrez une forme d'onde qui ressemble à la moitié de la forme d'onde du courant alternatif d'origine, d'où le nom de redresseur demi-onde. Cette forme de redressement est simple et économique car elle ne nécessite qu'une seule diode. Cependant, cette conversion entraîne une réduction significative de la puissance de sortie car la moitié de l'onde alternative est sacrifiée. Le redressement demi-onde produit des salves espacées de courant continu, ce qui présente de nombreux inconvénients mais peut être utilisé dans certaines applications à faible puissance.

Redresseurs pleine onde

Schéma d'un redresseur pleine onde

Les redresseurs pleine onde, également connus sous le nom de redresseurs en pont, utilisent quatre diodes au lieu d'une pour rendre positive la forme d'onde alternative entière au lieu de simplement éliminer le négatif. Lorsque 4 diodes sont utilisées et configurées comme indiqué sur cette image, la forme d'onde résultante ressemble à la valeur absolue de la forme d'onde originale du courant alternatif. Contrairement au redresseur demi-onde, le flux de courant ne s'arrête pas pendant la moitié du temps et change constamment, d'où le nom de redresseur pleine onde. Mais comment le fait d'ajouter des diodes à la configuration du redresseur modifie-t-il la forme d'onde de manière aussi significative ? L'ajout de diodes supplémentaires permet de les configurer de manière à rediriger le flux de courant négatif de la source de courant alternatif plutôt que de l'éliminer. Les diodes sont connectées dans une boucle fermée qui ne permet au courant de traverser que deux diodes à la fois, selon que le CA est en phase positive ou négative. Les jeux de diodes dirigent le courant de manière à ce que les demi-cycles négatifs et positifs créent un signal de sortie continu de même polarité. Le courant continu oscille toujours de zéro à la valeur de crête comme dans un redresseur demi-onde, mais, comme le montre l'image, il ne se coupe pas pendant la moitié du temps, produisant ainsi deux fois plus de puissance de sortie qu'un redresseur demi-onde.

Filtrage

Bien que les redresseurs soient efficaces pour convertir le courant alternatif en courant continu, le courant continu qui en résulte n'est pas suffisamment stable pour agir efficacement comme un courant continu. Le courant résultant a une ondulation qui augmente et diminue en synchronisation avec la tension alternative alimentée dans le redresseur. Un filtrage supplémentaire est nécessaire pour lisser le courant continu redressé et produire un courant continu lisse convenant même aux circuits les plus sensibles. Les condensateurs sont efficaces pour filtrer le courant continu redressé car ils résistent aux variations de tension et rendent l'ondulation du courant moins extrême.

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