Redresseur Demi-Onde: Fonctionnement et Ses Caractéristiques

Le but du redresseur est de convertir le courant alternatif (CA) en courant continu (CC) qui doit subir une rectification. Comme la diode utilisée dans ce procédé permet la circulation du courant de manière unidirectionnelle. Sur la base de cette propriété de la diode, les différents types de redresseurs sont conçus. À partir du nombre de diodes utilisées dans le circuit, la classification des redresseurs est effectuée. Fondamentalement, le redresseur demi-onde peut être conçu en utilisant une seule diode appelée redresseur monophasé. Mais s’il est construit à l’aide de trois diodes, il entre dans la catégorie des redresseurs triphasés.

Qu’est-ce qu’un redresseur demi-onde ?

Un circuit redresseur dans lequel la demi-partie du cycle soit positive soit négative du courant alternatif est convertie en courant continu est défini comme le redresseur demi-onde. Si le demi-cycle positif est considéré alors le demi-cycle négatif de la source est bloqué ou si le cycle négatif de la source est considéré dans ce cas, le cycle positif est bloqué.

Fonctionnement d’un redresseur demi-onde

Le circuit est constitué d’une seule diode en série avec l’alimentation CA et la résistance de charge. Lorsque l’alimentation suffisante est fournie, la diode convertit le courant alternatif en courant continu, la résultante sera unidirectionnelle en utilisant le demi-cycle de l’alimentation.

Le redressement demi-onde est effectué pendant le côté positif de l’alimentation. Parce que selon le concept de diode de jonction p-n, il est évident que la diode conduit pendant la polarisation de transfert. Mais en condition de polarisation inverse, un courant de fuite est généré en raison duquel il n’y a aucune possibilité de conduction. Afin de considérer l’opération d’alimentation négative, la diode connectée dans le boîtier d’alimentation positive doit être changée de direction et connectée en sens inverse.

formes d’onde de sortie d’un redresseur demi-onde

Rectification demi-onde pour une considération de cycle positif

Lorsque le circuit est pourvu d’un demi-cycle positif, une quantité suffisante de tension atteint la diode, ce qui lui permet de fonctionner en condition de polarisation de transfert. Par conséquent, la conduction de la diode a lieu lors de la polarisation de transfert. Le processus de rectification se produit à la résistance de charge où la tension générée dans le circuit est consommée par la charge.

La propriété de la résistance de charge est de bloquer l’excès de courant produit dans le circuit en raison de la diode ou de consommer le courant inutilisé dans le circuit. Basé sur le type de cycle utilisé décrit le type de redresseur. Ici, le côté positif de l’alimentation est considéré comme un redresseur demi-onde positif. De cette manière, le fonctionnement du redresseur demi-onde pour alimentation positive est considéré.

Rectification Demi-onde pour la Prise en compte du Cycle négatif

La direction de la diode est modifiée dans le circuit. Le processus restant est similaire à celui de la conduction de diode a lieu pendant le cas d’alimentation positive. Maintenant, dans ce type de redresseur, la direction de la diode est modifiée de sorte qu’elle commence à se conduire pendant l’alimentation négative appliquée de la tension et le cycle positif est bloqué.

Le courant produit dans le circuit est mesuré au niveau de la résistance de charge. La sortie générée est constituée de toutes les impulsions négatives et il n’y a pas d’impulsion positive présente. C’est pourquoi le fonctionnement du redresseur demi-onde pour l’alimentation négative considérée est discuté ici.

La sortie générée dans les deux cas produit la sortie rectifiée mais sous forme d’impulsions. Cela signifie qu’en raison de la rectification demi-onde, la sortie générée est constituée de courant continu pulsé.mais l’intention de la rectification est de produire un courant continu constant.

Redresseur demi-onde avec filtre à condensateur

Dans le circuit généralisé ci-dessus du redresseur demi-onde, la sortie est générée sous forme d’impulsions. Ce courant continu pulsé n’est utilisé ni considéré nulle part. Afin de résoudre ce problème, un filtre à condensateur est introduit. Le but du filtre est de convertir le courant continu pulsé dans sa forme la plus pure.
Car la sortie générée au niveau de la résistance de charge varie dans le temps. Mais pour ce qui est de la praticité, on ne peut pas préférer le courant continu pulsé pour tout type de systèmes électroniques nécessitant un courant continu sous sa forme la plus pure. Les impulsions formées ne sont rien d’autre que les ondulations en sortie. Afin de rendre le DC sous forme pure, les ondulations doivent être supprimées. Cela est possible en connectant le filtre de condensateur ou d’inductance à travers la résistance de charge.

Ici, le filtre à condensateur est utilisé à cette fin. Le filtre de condensateur est connecté à travers la résistance de charge et supprime les ondulations de sorte que la sortie obtenue soit lissée et que les ondulations soient éliminées. En cela, la sortie du courant continu pulsé est convertie à sa forme la plus pure en courant continu.

Expérience de redresseur demi-onde

• Considérons le circuit redresseur demi-onde avec charge résistive. Prenez tout d’abord quatre diodes et mesurez la valeur de tension de seuil (V_T) à l’aide de DMM.
• Une fois la tension de seuil confirmée. Ensuite, la diode sélectionnée est connectée en série avec la tension d’alimentation et la charge résistive.
• Le circuit est sous tension.
• Le RMS et la moyenne de la tension de sortie sont mesurés.
• De cette manière, la tension CONTINUE de sortie est mesurée pour le circuit et ses caractéristiques peuvent être calculées en utilisant la formule.

Caractéristiques du redresseur Demi-onde

Certaines des caractéristiques du redresseur demi-onde sont les suivantes

La valeur RMS d’un redresseur demi-onde

RMS est définie comme la valeur quadratique moyenne. Pour le courant de charge, la valeur efficace peut être donnée comme

IRMS = Im /2

La valeur efficace de la tension de sortie est donnée comme

VRMS = IRMS RL

En remplaçant la valeur de I_RMS de l’équation ci-dessus, l’équation de la tension efficace peut être réécrite comme

VRMS = Im / 2* RL

Facteur de forme d’un redresseur Demi-onde

Le rapport de la valeur EFFICACE à la valeur CONTINUE est défini comme le facteur de forme de ce redresseur.

Facteur de forme = (Valeur efficace) / (Valeur CC)

Lors du calcul général, la valeur du facteur de forme est de 1,57.

L’efficacité d’un redresseur demi-onde

L’efficacité du redresseur est le rapport entre la puissance de sortie générée et la puissance d’entrée appliquée.

E = Pdc / Pac

L’efficacité maximale produite est de 40,6%.

Facteur d’ondulation d’un redresseur Demi-onde

La sortie produite consiste en un courant continu pulsé plutôt qu’un courant continu constant. Ces impulsions dans la sortie appelées ondulations. Le nombre d’ondulations présentes en sortie peut être mesuré en termes de facteur d’ondulation. Le symbole utilisé pour représenter le facteur d’ondulation esty.

Si la valeur du facteur d’ondulation est élevée, cela indique qu’il y a un certain nombre d’ondulations dans le courant continu de sortie du redresseur. S’il est faible, il indique qu’il y a moins d’ondulations présentes dans le courant continu de sortie du redresseur.

Facteur d’ondulation = (présence d’une composante CA dans la tension de sortie et sa valeur efficace) / (composante CC présente dans la tension de sortie)

Il est également défini comme

Facteur d’ondulation = (tension d’ondulation à la sortie) / (tension de sortie cc)

Le facteur d’ondulation pour le redresseur demi-onde est donné comme

γ = √ (Tension de sortie CC)

(Vrms/VDC )2 -1)

La valeur du facteur d’ondulation est de 1,21. Si le pourcentage est considéré, il est de 121%, ce qui indique qu’il a la valeur de facteur d’ondulation la plus élevée. Ce type de redresseur n’est donc pas considéré pour des applications pratiques.

La conception d’un redresseur demi-onde est à la fois simple et bon marché. Autre que cette sortie est constituée d’ondulations et la mise en oeuvre pratique de ce type de circuit est hautement impossible. Ce redresseur présente donc de nombreux inconvénients par rapport à celui des avantages.

Avantages

• La liste des exigences des composants est inférieure.
• Le coût de construction est faible.
• Moins de présence de composants permet de construire le redresseur de la manière la plus simple.
• Il est simple à analyser car le circuit conçu est simple.

Inconvénients

• La sortie générée dans ce redresseur est sous forme d’impulsions. Il indique la présence d’ondulations dans le circuit.
• Le facteur d’ondulation est élevé.
• Lors de la rectification, il considère soit le cycle positif de l’alimentation, soit le cycle négatif de l’alimentation. Cependant, dans les deux cas, un cycle est ignoré, ce qui entraîne une perte de puissance du circuit.
• La tension produite en sortie est faible.
• Le facteur d’utilisation du transformateur (TUF) du redresseur demi-onde est faible.
• Ici, la sortie générée nécessite que le filtre soit connecté à travers la charge en raison des ondulations générées à la tension de sortie.
• Voici quelques-uns des avantages et des inconvénients du redresseur demi-onde.

Applications

• La nécessité de générer une tension de sortie cc ouvre la voie à l’application du circuit redresseur demi-onde avec le filtre fixé à travers la charge.
• Dans les circuits d’alimentation où le courant continu constant à la sortie n’est pas considéré comme l’exigence principale dans ce cas, le redresseur demi-onde peut être utilisé.

Certains des avantages, inconvénients et applications de base du redresseur demi-onde sont discutés ci-dessus. L’idée de base du redresseur demi-onde et ses caractéristiques sont analysées. Comme il a moins d’efficacité, il ne convient pas aux applications pratiques. Comme il s’agit d’un type de redresseur, pourquoi n’est-il pas considéré pour les applications audio?