2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27
Le courant électrique alternatif est converti en une pulsation constante grâce à l'utilisation de circuits électroniques spéciaux - des ponts de diodes. Le circuit en pont redresseur à diodes est divisé en 2 versions: monophasé et triphasé.
Dans le fonctionnement du redresseur, l'élément principal est la diode. Structurellement, c'est une plaque d'un cristal semi-conducteur avec deux zones de conductivité différente. Une caractéristique est la transmission unidirectionnelle du courant électrique, en fonction du sens du flux.
La conception et le fonctionnement d'une diode de redressement sont basés sur les caractéristiques de la jonction p-n entre les zones semi-conductrices. Sa résistance dépend de la polarité de la tension externe. Dans un cas, il est important, dans l'autre, il est insignifiant.
Pont de diodes monophasé
Lorsque l'entrée est une tension sinusoïdale alternative, à chaque demi-cycle, le courant traverse une paire de diodes et l'autre est fermée. En conséquence, à la sortie du circuit de pont de diodes redresseur,tension pulsée dont la fréquence est le double de celle de l'entrée.
Circuit en pont triphasé
Ce circuit utilise des redresseurs en demi-pont à diodes. La tension de sortie ici est obtenue avec moins d'ondulation.
Comment atténuer les ondulations lors du redressement de l'alimentation ?
La qualité de la tension redressée diminue à mesure que son ondulation augmente. Pour la réduire, on utilise des éléments qui accumulent de l'énergie lorsqu'elle provient du redresseur et la restituent lorsqu'il cesse de fournir.
Dans le circuit en pont de diodes d'un redresseur avec un condensateur, ce dernier est connecté en parallèle avec la charge. Sa capacité est choisie en fonction du courant de charge. Lorsqu'une impulsion est appliquée, le condensateur est chargé. Entre les impulsions (quand il n'y en a pas), la tension qui en découle est transmise à la charge.
En raison du lissage, la tension de sortie du filtre devient plus grande et se rapproche de l'amplitude de la valeur redressée.
La tension idéale à la sortie du filtre ne peut pas être obtenue en raison de la décharge du condensateur entre les impulsions. Habituellement, de telles ondulations sont acceptables. Ils peuvent être réduits en augmentant la capacité du condensateur.
Si une inductance est utilisée pour le lissage, elle est connectée en série avec la charge. Les circuits de filtrage combinés comprennent des selfs et des condensateurs.
Conceptions de ponts de diodes
Le dispositif de pont le plus simple est réalisé en soudant des diodes individuelles. Dans l'industrie, des structures monolithiques sont produites, qui sont moinstailles et moins cher. De plus, des diodes aux caractéristiques similaires y sont sélectionnées, ce qui leur permet de fonctionner avec le même chauffage. Cela améliore la fiabilité du circuit de pont de diodes redresseur.
L'avantage des ponts de diodes à partir d'éléments individuels est la possibilité de réparation lorsque l'un d'eux tombe en panne. L'ensemble doit être entièrement remplacé. Les dysfonctionnements s'y produisent rarement, car les éléments sont correctement sélectionnés.
Redresseurs de puissance
Les appareils qui consomment un courant élevé sont généralement alimentés en 220 V. Les appareils ne sont pas connectés directement, car la tension des circuits électroniques est faible et le courant est constant. Utilisez ensuite l'adaptateur réseau.
La tension est réduite par un transformateur, qui crée également une isolation galvanique entre les circuits d'alimentation primaire et secondaire. Cela réduit le risque d'électrocution et protège l'équipement en cas de court-circuit dans le circuit.
Les adaptateurs modernes fonctionnent dans la plupart des cas selon un circuit simplifié sans transformateur sans isolation galvanique, où la surtension est absorbée par le condensateur.
Circuit en pont à diodes 12 volts: instructions et montage
L'alimentation se compose de deux modules, le premier étant un transformateur abaisseur et le second un pont de diodes qui convertit un type de tension en un autre.
Un transformateur approprié est sélectionné. L'enroulement primaire est localisé à l'aide d'un testeur. Sa résistance devrait être la plus grande. En sonnant avec un multimètre en mode mesure de résistance, le nécessaireprend fin. Ensuite, d'autres paires sont trouvées et des marquages sont effectués.
L'enroulement primaire est alimenté à 220 V. Ensuite, le testeur est commuté en mode de mesure de tension alternative et la tension sur les enroulements restants est mesurée. Vous devez en choisir ou en enrouler un à 10 V. Il est important que la tension ne soit pas de 12 V, car après le filtre capacitif, elle augmente de 18 %.
Le transformateur est sélectionné pour la puissance requise, après quoi une marge de 25 % est prise.
Les diodes 4 sont torsadées en un pont de diodes et les extrémités sont soudées. Ensuite, le circuit est connecté, un condensateur (électrolyte) de 25 V et 2200 microfarads est connecté à la sortie et vérifié en fonctionnement.
Circuit de pont de diode redresseur 24V sans transformateur
Dans la pratique de la radio amateur, les alimentations à faible puissance sans transformateurs sont largement utilisées.
L'alimentation 220V est fournie par le condensateur de ballast C1. Le redresseur est constitué de diodes VD1, VD2 et de diodes Zener VD3, VD4. Pour éliminer les surtensions de courant à travers le pont, une résistance de limitation de courant de 50 à 100 ohms est installée en série avec le condensateur lorsque l'alimentation est connectée. Pour décharger le condensateur lorsque le circuit ne fonctionne pas, une résistance de 150-300 kΩ lui est connectée en parallèle.
Un condensateur de lissage d'une capacité de 2000 microfarads est installé à la sortie du circuit.
L'absence de couplage galvanique crée un risque de choc électrique.
Demande
Applications pont de diodesextrêmement large et varié:
- appareils d'éclairage (LED et lampes fluorescentes);
- compteurs d'électricité;
- alimentations pour équipements électroniques;
- alimentations, commandes et chargeurs industriels.
Comment choisir les diodes pour faire un pont de diodes ?
Les principaux critères de sélection sont la tension et le courant auxquels la diode ne surchauffe pas. Lorsqu'il est directement allumé, une tension d'environ 0,6 V chute à travers lui, car il a une résistance interne. La tension inverse que la diode peut supporter sans entrer dans le mode de claquage thermique et électrique a une certaine limite. S'il est conçu pour 220 V, une marge d'au moins 25 % est prise. Mais il est préférable de le prendre assez grand pour se protéger contre les surtensions accidentelles.
Le courant est également pris avec une marge. Un radiateur de refroidissement est fourni si nécessaire.
Pour faire le bon choix, utilisez le tableau de référence des diodes et des ponts de diodes.
Fabricants de ponts à diodes
Parmi les éléments pour l'équipement d'éclairage, les redresseurs de la série 1N4007 et MS250 fabriqués par Diotec se distinguent. Ils sont conçus pour des tensions allant jusqu'à 1000 V. Dans le premier cas, le circuit en pont de diodes est constitué de 4 diodes placées sur une carte de circuit imprimé, et dans le second il se présente sous la forme d'un ensemble compact. Alors que la série 1N4007 est fiable en fonctionnement, l'ensemble MS250 permet d'économiser du poids et de l'encombrement. Malgré cela, la demande pour la série 1N4007 reste forte car le prix a baisséqui est déterminé principalement par le coût des fils de cuivre.
La technologie de fabrication des ponts de diodes de la série MS se poursuit. Maintenant, les 4 cristaux du pont sont installés ensemble, ce qui augmente sa résistance à la chaleur en raison de l'uniformité des paramètres.
La fiabilité des redresseurs diminue à mesure que la température ambiante augmente. Ce problème est résolu par la série B250S2A, qui est évaluée à 2,3 A et passe 0,7 A à 125 °C.
La plupart des fabricants achètent des diodes, puis assemblent les redresseurs finis. Diotec gère l'ensemble du cycle de production, de la cristallerie à l'assemblage et au conditionnement.
Une autre entreprise mondiale de premier plan - IRF - possède des technologies uniques pour réduire les dimensions des pièces, améliorer le transfert de chaleur et augmenter l'efficacité de la technologie des semi-conducteurs. Elle est la seule à produire des composants pour l'ensemble du cycle de conversion d'énergie.
Conclusion
Le circuit en pont de diode redresseur est utilisé dans tous les équipements électroniques. Il convient d'utiliser des redresseurs à double alternance, dont les caractéristiques sont bien meilleures que celles à une seule onde. Vous pouvez les vérifier vous-même en faisant sonner chaque diode.
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