Le circuit redresseur est utilisé pour convertir le courant alternatif (courant alternatif) en courant continu (courant continu). Les redresseurs sont principalement classés en trois types, à savoir les redresseurs demi-onde, pleine onde et en pont. La fonction principale de tous ces redresseurs est la même que la conversion du courant, mais ils ne convertissent pas efficacement le courant du courant alternatif au courant continu. Le redresseur pleine onde à prise centrale ainsi que le redresseur en pont convertissent efficacement. Un circuit redresseur en pont est une partie commune des alimentations électroniques. De nombreux circuits électroniques nécessitent un DC redressé source de courant pour alimenter les différents composants électroniques de base à partir de l'alimentation secteur disponible. Nous pouvons trouver ce redresseur dans une grande variété de Appareils d'alimentation CA comme les appareils ménagers , contrôleurs de moteur, processus de modulation, applications de soudage, etc. Cet article présente un aperçu d'un pont redresseur et de son fonctionnement.

Qu'est-ce qu'un pont redresseur?

Un pont redresseur est un convertisseur de courant alternatif (CA) en courant continu (CC) qui redresse l'entrée CA du secteur en sortie CC. Les redresseurs en pont sont largement utilisés dans les blocs d'alimentation qui fournissent la tension continue nécessaire aux composants ou appareils électroniques. Ils peuvent être construits avec quatre diodes ou plus ou tout autre interrupteur à semi-conducteurs contrôlé.

Redresseur en pont

En fonction des exigences de courant de charge, un pont redresseur approprié est sélectionné. Les caractéristiques nominales et les spécifications des composants, la tension de claquage, les plages de température, le courant nominal transitoire, le courant nominal direct, les exigences de montage et d'autres considérations sont pris en compte lors de la sélection d'une alimentation redresseur pour l'application d'un circuit électronique approprié.

Construction

La construction du pont redresseur est illustrée ci-dessous. Ce circuit peut être conçu avec quatre diodes à savoir D1, D2, D3 et D4 avec une résistance de charge (RL). La connexion de ces diodes peut être effectuée en boucle fermée pour convertir efficacement le courant alternatif (courant alternatif) en courant continu (courant continu). Le principal avantage de cette conception est l'absence d'un transformateur exclusif à prise centrale. Ainsi, la taille, ainsi que le coût, seront réduits.

Une fois que le signal d'entrée est appliqué sur les deux bornes telles que A et B, le signal o / p DC peut être atteint à travers le RL. Ici, la résistance de charge est connectée entre deux bornes comme C & D. L'agencement de deux diodes peut être fait de telle manière que l'électricité sera conduite par deux diodes tout au long de chaque demi-cycle. Les paires de diodes comme D1 et D3 conduiront le courant électrique tout au long du demi-cycle positif. De même, les diodes D2 et D4 conduiront le courant électrique tout au long d'un demi-cycle négatif.

Schéma du circuit du pont redresseur

Le principal avantage du redresseur en pont est qu'il produit presque le double de la tension de sortie comme dans le cas d'un redresseur pleine onde utilisant un transformateur à prise centrale. Mais ce circuit n’a pas besoin d’un transformateur à prise centrale, il ressemble donc à un redresseur à faible coût.

Le schéma de circuit du pont redresseur se compose de différentes étapes de dispositifs tels qu'un transformateur, un pont de diodes, un filtrage et des régulateurs. Généralement, toutes ces combinaisons de blocs sont appelées alimentation CC régulée qui alimente divers appareils électroniques.

Le premier étage du circuit est un transformateur qui est un type abaisseur qui change l'amplitude de la tension d'entrée. La plupart projets électroniques Utilisez un transformateur 230 / 12V pour abaisser l'alimentation secteur 230V à 12V AC.

Schéma du circuit du pont redresseur

L'étape suivante est un redresseur à pont de diodes qui utilise quatre diodes ou plus selon le type de redresseur en pont. Le choix d'une diode particulière ou de tout autre dispositif de commutation pour un redresseur correspondant nécessite certaines considérations de l'appareil telles que la tension inverse de crête (PIV), le courant direct If, les tensions nominales, etc. Il est responsable de la production de courant unidirectionnel ou continu à la charge en conduisant un ensemble de diodes pour chaque demi-cycle du signal d'entrée.

Etant donné que la sortie après les redresseurs à pont de diodes est de nature pulsée et pour la produire sous forme de courant continu pur, un filtrage est nécessaire. Le filtrage est normalement effectué avec un ou plusieurs condensateurs attachés à travers la charge, comme vous pouvez l'observer dans la figure ci-dessous dans laquelle le lissage de l'onde est effectué. Cette valeur nominale du condensateur dépend également de la tension de sortie.

Le dernier étage de cette alimentation CC régulée est un régulateur de tension qui maintient la tension de sortie à un niveau constant. Supposons que le le microcontrôleur fonctionne à 5V DC, mais la sortie après le pont redresseur est d'environ 16V, donc pour réduire cette tension et pour maintenir un niveau constant - peu importe les changements de tension du côté entrée - un régulateur de tension est nécessaire.

Fonctionnement du pont redresseur

Comme nous l'avons vu ci-dessus, un redresseur en pont monophasé se compose de quatre diodes et cette configuration est connectée à travers la charge. Pour comprendre le principe de fonctionnement du pont redresseur, nous devons considérer le circuit ci-dessous à des fins de démonstration.

Pendant le demi-cycle positif des diodes de forme d'onde CA d'entrée, D1 et D2 sont polarisés en direct et D3 et D4 sont polarisés en inverse. Lorsque la tension, plus que le niveau de seuil des diodes D1 et D2 commencent à conduire - le courant de charge commence à le traverser, comme indiqué sur le trajet de la ligne rouge dans le diagramme ci-dessous.

“qu'est-ce que le débogage en programmation ”

Fonctionnement du circuit

Pendant le demi-cycle négatif de la forme d'onde CA d'entrée, les diodes D3 et D4 sont polarisées en direct, et D1 et D2 sont polarisées en inverse. Le courant de charge commence à circuler à travers les diodes D3 et D4 lorsque ces diodes commencent à conduire comme indiqué sur la figure.

Nous pouvons observer que dans les deux cas, la direction du courant de charge est la même, c'est-à-dire de haut en bas comme indiqué sur la figure - donc unidirectionnelle, ce qui signifie courant continu. Ainsi, par l'utilisation d'un pont redresseur, le courant alternatif d'entrée est converti en courant continu. La sortie à la charge avec ce redresseur à ondes en pont est de nature pulsatoire, mais la production d'un courant continu pur nécessite un filtre supplémentaire comme un condensateur. La même opération est applicable pour différents redresseurs en pont, mais dans le cas de redresseurs contrôlés déclenchement des thyristors est nécessaire pour conduire le courant à charger.

Types de redresseurs en pont

Les redresseurs de bride sont classés en plusieurs types en fonction de ces facteurs: type d'alimentation, capacité de contrôle, configurations de circuits de bride, etc. Les redresseurs de pont sont principalement classés en redresseurs monophasés et triphasés. Ces deux types sont en outre classés en redresseurs non contrôlés, semi-contrôlés et entièrement contrôlés. Certains de ces types de redresseurs sont décrits ci-dessous.

Redresseurs monophasés et triphasés

La nature de l'alimentation, c'est-à-dire une alimentation monophasée ou triphasée, détermine ces redresseurs. Le redresseur en pont monophasé se compose de quatre diodes pour convertir le courant alternatif en courant continu, tandis qu'un le redresseur triphasé utilise six diodes , comme indiqué sur la figure. Il peut s'agir à nouveau de redresseurs incontrôlés ou contrôlés en fonction des composants du circuit tels que diodes, thyristors, etc.

Redresseurs monophasés et triphasés

Redresseurs en pont non contrôlés

Ce pont redresseur utilise des diodes pour redresser l'entrée comme indiqué sur la figure. Étant donné que la diode est un dispositif unidirectionnel qui permet au courant de circuler dans un seul sens. Avec cette configuration de diodes dans le redresseur, elle ne permet pas à la puissance de varier en fonction de la charge requise. Donc, ce type de redresseur est utilisé dans alimentations constantes ou fixes .

Redresseurs en pont non contrôlés

Redresseur en pont contrôlé

Dans ce type de redresseur, Convertisseur ou redresseur AC / DC - au lieu de diodes non contrôlées, des dispositifs à semi-conducteurs contrôlés tels que des SCR, des MOSFET, des IGBT, etc. sont utilisés pour faire varier la puissance de sortie à différentes tensions. En déclenchant ces dispositifs à différents instants, la puissance de sortie à la charge est modifiée de manière appropriée.

Redresseur en pont contrôlé

Pont redresseur IC

Le pont redresseur comme la configuration des broches du circuit intégré RB-156 est décrit ci-dessous.

“chargeur de batterie de panneau solaire de bricolage ”

Pin-1 (phase / ligne): Il s'agit d'une broche d'entrée CA, où la connexion du fil de phase peut être effectuée de l'alimentation CA vers cette broche de phase.

Pin-2 (neutre): Il s'agit de la broche d'entrée CA où la connexion du fil neutre peut être effectuée de l'alimentation CA à cette broche neutre.

Pin-3 (positif): Il s'agit de la broche de sortie CC où la tension continue positive du redresseur est obtenue à partir de cette broche positive

Pin-4 (négatif / terre): Il s'agit de la broche de sortie CC où la tension de terre du redresseur est obtenue à partir de cette broche négative

Caractéristiques

Les sous-catégories de ce pont redresseur RB-15 vont de RB15 à RB158. Parmi ces redresseurs, le RB156 est le plus fréquemment utilisé. Les spécifications du pont redresseur RB-156 sont les suivantes.

Le courant continu O / p est de 1,5 A
La tension inverse de crête maximale est de 800 V
Tension de sortie: (√2 × VRMS) - 2 volts
La tension d'entrée maximale est de 560 V
La chute de tension pour chaque pont est de 1V @ 1A
Le courant de surtension est de 50A

Ce RB-156 est le redresseur en pont monophasé compact et économique le plus couramment utilisé. Ce circuit intégré a la tension AC i / p la plus élevée, comme 560V, il peut donc être utilisé pour une alimentation secteur monophasée dans tous les pays. Le courant continu le plus élevé de ce redresseur est de 1,5 A. Ce circuit intégré est le meilleur choix dans les projets de conversion AC-DC et fournit jusqu'à 1,5A.

Caractéristiques du pont redresseur

Les caractéristiques du pont redresseur comprennent les suivantes

Facteur d'ondulation
Tension inverse de crête (PIV)
Efficacité

Facteur d'ondulation

La mesure de la régularité du signal CC de sortie à l’aide d’un facteur est appelée facteur d’ondulation. Ici, un signal continu continu peut être considéré comme le signal continu o / p comprenant quelques ondulations, tandis qu'un signal continu pulsé élevé peut être considéré comme le signal o / p comprenant des ondulations élevées. Mathématiquement, il peut être défini comme la fraction de la tension d'ondulation et de la tension continue pure.

Pour un redresseur en pont, le facteur d'ondulation peut être donné comme

Γ = √ (Vrms2 / VDC) −1

La valeur du facteur d'ondulation du redresseur en pont est de 0,48

PIV (tension inverse de crête)

La tension inverse de crête ou PIV peut être définie comme la valeur de tension la plus élevée qui provient de la diode lorsqu'elle est connectée en condition de polarisation inverse tout au long du demi-cycle négatif. Le circuit en pont comprend quatre diodes telles que D1, D2, D3 et D4.

Dans le demi-cycle positif, les deux diodes comme D1 et D3 sont en position conductrice tandis que les deux diodes D2 et D4 sont en position non conductrice. De même, dans le demi-cycle négatif, les diodes comme D2 & D4 sont en position conductrice, tandis que les diodes comme D1 & D3 sont en position non conductrice.

Efficacité

L'efficacité du redresseur décide principalement de la capacité du redresseur à transformer le courant alternatif (courant alternatif) en courant continu (courant continu). L'efficacité du redresseur peut être définie comme étant le rapport entre la puissance DC o / p et la puissance AC i / p. Le rendement maximal du pont redresseur est de 81,2%.

η = Puissance DC o / p / Puissance AC i / p

Forme d'onde du pont redresseur

À partir du schéma de circuit du redresseur en pont, nous pouvons conclure que le flux de courant à travers la résistance de charge est égal tout au long des demi-cycles positifs et négatifs. La polarité du signal o / p DC peut être soit totalement positive, soit négative. Dans ce cas, c'est totalement positif. Lorsque la direction de la diode est inversée, une tension continue négative complète peut être atteinte.

Par conséquent, ce redresseur permet la circulation du courant tout au long des deux cycles du signal positif et négatif du signal AC i / p. Les formes d'onde de sortie du pont redresseur sont illustrées ci-dessous.

Pourquoi est-il appelé pont redresseur?

Par rapport aux autres redresseurs, c'est le type de circuit redresseur le plus efficace. Il s'agit d'un type de redresseur pleine onde, comme son nom l'indique, ce redresseur utilise quatre diodes qui sont connectées sous forme de pont. Donc, ce type de redresseur est appelé un pont redresseur.

Pourquoi utilisons-nous 4 diodes dans le pont redresseur?

Dans le redresseur en pont, quatre diodes sont utilisées pour concevoir le circuit qui permettra le redressement pleine onde sans utiliser de transformateur à prise centrale. Ce redresseur est principalement utilisé pour fournir un redressement pleine onde dans la plupart des applications.

L'agencement de quatre diodes peut être réalisé dans un agencement en boucle fermée pour changer efficacement le courant alternatif en courant continu. Le principal avantage de cet agencement est la non-existence du transformateur à prise centrale, de sorte que la taille et le coût seront réduits.

Avantages

Les avantages du pont redresseur sont les suivants.

“comment un ohmmètre doit-il être connecté à un circuit électrique ”

L'efficacité de redressement d'un redresseur pleine onde est le double de celle d'un redresseur demi-onde.
La tension de sortie plus élevée, la puissance de sortie plus élevée et le facteur d'utilisation du transformateur plus élevé dans le cas d'un redresseur pleine onde.
La tension d'ondulation est faible et de fréquence plus élevée, dans le cas d'un redresseur pleine onde, un circuit de filtrage simple est donc nécessaire
Aucune prise centrale n'est requise dans le secondaire du transformateur, donc dans le cas d'un redresseur en pont, le transformateur requis est plus simple. Si l'augmentation ou la réduction de la tension n'est pas nécessaire, le transformateur peut même être éliminé.
Pour une puissance de sortie donnée, un transformateur de puissance de plus petite taille peut être utilisé dans le cas du redresseur en pont car le courant dans les enroulements primaire et secondaire du transformateur d'alimentation circule pendant tout le cycle alternatif.
L'efficacité de la rectification est double par rapport à un redresseur demi-onde
Il utilise des circuits de filtrage simples pour une haute fréquence et une faible tension d'ondulation
TUF est plus élevé par rapport à un redresseur à prise centrale
Le transformateur de prise centrale n'est pas nécessaire

Désavantages

Les inconvénients du pont redresseur sont les suivants.

Il nécessite quatre diodes.
L'utilisation de deux diodes supplémentaires provoque une chute de tension supplémentaire, réduisant ainsi la tension de sortie.
Ce redresseur a besoin de quatre diodes donc le coût du redresseur sera élevé.
Le circuit n'est pas approprié une fois qu'une petite tension est nécessaire pour être redressée, car la connexion des deux diodes peut être effectuée en série et fournit une double chute de tension en raison de leur résistance interne.
Ces circuits sont très complexes
Par rapport au redresseur de type à prise centrale, le redresseur en pont a plus de perte de puissance.

Une application - Conversion de courant alternatif en courant continu à l'aide d'un pont redresseur

Une alimentation CC régulée est souvent requise pour de nombreuses applications électroniques. L'un des moyens les plus fiables et les plus pratiques consiste à convertir l'alimentation secteur disponible en alimentation CC. Cette conversion du signal AC en signal DC se fait à l'aide d'un redresseur, qui est un système de diodes. Il peut s'agir d'un redresseur demi-onde qui ne redresse que la moitié du signal AC ou d'un redresseur pleine onde qui redresse les deux cycles du signal AC. Le redresseur pleine onde peut être un redresseur à prise centrale composé de deux diodes ou un pont redresseur composé de 4 diodes.

Ici, le pont redresseur est démontré. L'agencement se compose de 4 diodes disposées de telle sorte que les anodes de deux diodes adjacentes sont connectées pour fournir l'alimentation positive à la sortie et les cathodes des deux autres diodes adjacentes sont connectées pour fournir l'alimentation négative à la sortie. L'anode et la cathode des deux autres diodes adjacentes sont connectées au positif de l'alimentation CA tandis que l'anode et la cathode de deux autres diodes adjacentes sont connectées au négatif de l'alimentation CA. Ainsi, 4 diodes sont disposées en pont de telle sorte que dans chaque demi-cycle, deux diodes alternées conduisent en produisant une tension continue avec des répulsifs.

Le circuit donné consiste en un agencement de redresseur en pont dont la sortie CC non régulée est donnée à un condensateur électrolytique via une résistance de limitation de courant. La tension aux bornes du condensateur est surveillée à l'aide d'un voltmètre et continue d'augmenter à mesure que le condensateur se charge jusqu'à ce que la limite de tension soit atteinte. Lorsqu'une charge est connectée aux bornes du condensateur, le condensateur se décharge pour fournir le courant d'entrée nécessaire à la charge. Dans ce cas, une lampe est connectée en tant que charge.

Une alimentation CC régulée

Une alimentation CC régulée comprend les composants suivants:

Un transformateur abaisseur pour convertir le courant alternatif haute tension en courant alternatif basse tension.
Un pont redresseur pour convertir le courant alternatif en courant continu pulsé.
Un circuit de filtrage constitué d'un condensateur pour supprimer les ondulations AC.
Un régulateur IC 7805 pour obtenir une tension continue régulée de 5 V.

Le transformateur abaisseur convertit l'alimentation secteur AC de 230V en 12V AC. Ce 12V CA est appliqué à l'agencement de redresseur en pont de telle sorte que les diodes alternées conduisent pour chaque demi-cycle produisant une tension CC pulsée constituée d'ondulations CA. Un condensateur connecté à travers la sortie permet au signal AC de passer à travers et bloque le signal DC, agissant ainsi comme un filtre passe-haut. La sortie aux bornes du condensateur est donc un signal CC filtré non régulé. Cette sortie peut être utilisée pour conduire composants électriques comme les relais, les moteurs, etc. Un régulateur IC 7805 est connecté à la sortie du filtre. Il donne une sortie régulée constante de 5V qui peut être utilisée pour donner une entrée à de nombreux circuits électroniques et appareils tels que transistors, microcontrôleurs, etc. Ici, le 5V est utilisé pour polariser une LED à travers une résistance.

Il s'agit de la pont redresseur théorie ses types, son circuit et ses principes de fonctionnement. Nous espérons que cette question saine sur ce sujet sera utile pour construire projets électroniques ou électriques des étudiants ainsi que pour observer divers appareils ou appareils électroniques. Nous apprécions votre attention et nous concentrons sur cet article. Et par conséquent, veuillez nous écrire pour choisir les caractéristiques nominales des composants requis dans ce pont redresseur pour votre application et pour toute autre information technique.

Nous espérons maintenant que vous avez une idée du concept du pont redresseur et de ses applications si d'autres questions sur ce sujet ou le concept des projets électriques et électroniques laissent les commentaires dans la section ci-dessous.

Crédits photo: