Contour:
Un condensateur comme filtre
Redresseur pleine onde
Différence entre les prises centrales et le pont redresseur
Conclusion
Un condensateur comme filtre
Un condensateur est un dispositif réactif dont la réactance varie en fonction de la fréquence appliquée, ce qui signifie que l'effet du condensateur sur le signal sera basé sur la fréquence. Étant donné que les filtres impliquent également beaucoup de fréquences, c'est pourquoi un condensateur est utilisé sur les filtres. De plus, les condensateurs sont des composants passifs car ils ne nécessitent pas d’énergie pour fonctionner et sont donc utilisés dans les circuits de filtrage passif.
Normalement, un condensateur devient un circuit ouvert lorsqu'il est complètement chargé et normalement la réactance à une fréquence plus élevée est faible, de sorte que le condensateur agit comme un court-circuit permettant ainsi le passage de la haute fréquence. En revanche, lorsque la fréquence est basse, la réactance du condensateur est élevée, ce qui rend difficile le passage de la basse fréquence. Les ondulations et autres transitoires ont la plupart du temps une fréquence assez basse, c'est pourquoi le condensateur les bloque.
Redresseur pleine onde
Comme mentionné ci-dessus, le redresseur est un circuit qui convertit l’alimentation alternative en courant continu à l’aide de diodes. Le circuit de redressement peut être conçu de deux manières : l’une consiste à utiliser deux diodes et l’autre à réaliser un pont de quatre diodes.
Redresseur pleine onde à prise centrale
Le circuit redresseur pleine onde à deux diodes nécessite un transformateur, voici donc le circuit pour le circuit redresseur pleine onde à deux diodes :
Les diodes sont connectées aux bornes de la charge R L et lorsque le point A a une polarité positive par rapport au point C, alors la diode D 1 se comportera comme il le sera en biais direct. Cependant, lorsque le point B est au potentiel positif par rapport au point C alors la diode D 2 permet la circulation du courant, et c'est ainsi que fonctionne le redresseur pleine onde. En raison de ce comportement, la moitié négative de l'alimentation CA est écrêtée et une forme d'onde CC pure est générée sur la sortie.
En d’autres termes, la première diode conduit dans l’alternance positive de l’alimentation alternative et la seconde diode est en condition de polarisation inverse. Alors que dans l'alternance négative, la deuxième diode conduit et la première reste polarisée en inverse.
Redresseur pleine onde avec filtre condensateur
La sortie CC reçue du redresseur pleine onde contient encore quelques ondulations qui affectent la qualité du signal. Ainsi, pour filtrer ces ondulations, on utilise généralement un condensateur connecté en parallèle avec la charge connectée. Maintenant, l'alimentation est allumée et le condensateur commence à se charger lorsque la diode D 1 est en biais direct qui est dans le demi-cycle positif. Dans le demi-cycle négatif, le condensateur commence à se décharger mais n'est pas complètement déchargé.
La sortie du redresseur comporte à la fois des composants AC et DC et, comme nous le savons, les condensateurs bloquent le courant continu. Ainsi, tous les composants CA de la sortie du redresseur passeront à travers le condensateur, laissant un signal CC pur pour la charge :
La forme d'onde finale pour la sortie du redresseur avec le condensateur sera :
Redresseur de pont pleine onde
Le pont redresseur pleine onde comprend quatre diodes disposées en pont. Cependant, il ne nécessite pas de transformateur à prise centrale, ce qui le rend moins coûteux que l’autre type. La sortie du pont redresseur est presque la même que celle du redresseur pleine onde à prise centrale, le circuit du pont redresseur pleine onde est donné ci-dessous :
Ici les diodes sont en série les unes avec les autres, et les deux diodes conduiront pendant chaque demi-cycle, dans le demi-cycle positif les diodes D 1 et D 2 sera polarisé en direct et les deux autres seront dans un état non conducteur. Cependant, dans l'alternance négative, les deux autres diodes D 3 et D 4 sera en biais direct.
Le pont redresseur à double alternance a une chute de tension plus élevée que le redresseur à double alternance du transformateur à prise centrale car il y a deux diodes à l'état conducteur pour chaque cycle. De plus, la tension inverse de crête du pont redresseur est égale à la tension dans le transformateur côté secondaire et peut donc être utilisée dans des applications haute tension. Puisque le fonctionnement des deux types de circuits redresseurs est le même, la forme d’onde de sortie sera la même.
Pont redresseur avec filtre condensateur
Comme le redresseur pleine onde du transformateur à prise centrale, le condensateur du pont redresseur est connecté en parallèle avec la charge. Ce condensateur est également appelé condensateur de lissage, car il bloque le courant continu et permet à la composante alternative du signal de le traverser :
La fonction du filtre à condensateur dans un pont redresseur est la même que celle d'un redresseur double alternance à prise centrale, et le facteur d'ondulation pour les deux types est le même. Par conséquent, la forme d’onde sera la même une fois le condensateur de lissage connecté au pont redresseur. Il est à noter que si nous sélectionnons un condensateur avec une capacité plus élevée, le facteur d'ondulation sera encore réduit mais la tension de décharge sera augmentée.
Différence entre le redresseur pleine onde à prise centrale et le redresseur en pont
Bien que les deux circuits fonctionnent de la même manière et produisent toujours des sorties similaires, il existe quelques différences mineures entre les deux :
| Paramètres du redresseur | Pont Redresseur | Redresseur pleine onde à prise centrale |
| Tension inverse de crête | PIV=V m | PIV = 2V m |
| Facteur d'utilisation du transformateur | 0,812 | 0,693 |
| La tension chute aux bornes de la diode | Haut | Faible |
| Taraudage central | Non requis | Requis |
| Classement KVA du transformateur | Faible | Haut |
| Facteur d'ondulation | 0,48 | 0,48 |
Conclusion
Les condensateurs sont des dispositifs passifs de stockage de charge utilisés pour diverses applications, dont la filtration des transitoires à la sortie des circuits. Dans les circuits redresseurs, le condensateur est utilisé pour filtrer les ondulations de leur sortie qui sont en bref les composants CA. Étant donné que les condensateurs bloquent toujours le courant continu, cela permettra uniquement au composant alternatif de passer à travers celui-ci qui se rendra ensuite à la terre.
Le redresseur double alternance est divisé en deux types, l'un avec un transformateur à prise centrale tandis que l'autre est doté d'un pont de quatre diodes. Ainsi, le condensateur avec les deux circuits redresseurs pleine onde aura le même comportement.