Comment fonctionne la rectification CA

Comme vous le savez, les centrales électriques produisent du courant alternatif. AC convertit facilement utilisant des transformateurs, il est transmis par des fils avec un minimum de pertes, de nombreux moteurs électriques fonctionnent au courant alternatif, au final, tous les réseaux industriels et domestiques fonctionnent aujourd'hui au courant alternatif.

Cependant, pour certaines applications, le courant alternatif est fondamentalement inadapté. Les batteries doivent être chargées en courant continu, les installations d'électrolyse sont alimentées en courant continu, les LED nécessitent du courant continu, et il reste encore beaucoup à faire sans courant continu, sans parler des gadgets utilisés à l'origine. des piles. D'une manière ou d'une autre, il est parfois nécessaire d'extraire du courant continu d'un courant alternatif en le convertissant, pour résoudre ce problème, ils ont recours au redressement du courant alternatif.

Pour la rectification de l'utilisation du courant alternatif redresseurs à diodes. Le circuit redresseur le plus simple n'en contenant qu'un diode semi-conductriceest appelé un redresseur demi-onde. Le courant alternatif passe ici par l'enroulement primaire du transformateur, dont l'enroulement secondaire est connecté à l'anode de la diode avec l'une de ses bornes et au circuit de charge avec l'autre, qui, à son tour, étant connecté à la cathode de la diode, ferme le circuit secondaire du transformateur.

Considérez ce qui se passe au premier instant, lorsqu'une tension positive est appliquée à l'anode de la diode par rapport à sa cathode, agissant pendant la première demi-période du courant alternatif.

À ce moment, les électrons se déplacent de la cathode à l'anode de la diode, à travers le fil de l'enroulement secondaire du transformateur, à travers l'inductance puis à travers la charge - c'est ainsi que le circuit se ferme. Lorsque le demi-cycle opposé commence, les électrons ne peuvent pas pénétrer de l'anode à la cathode, il n'y a donc pas de courant dans le circuit pendant cette demi-période. Avec le début du demi-cycle suivant, le processus se répète.

Ainsi, comme le courant dans le circuit ne circule que pendant l'une des demi-périodes, ce type de redressement est appelé redressement demi-onde. Et du fait que pendant les demi-périodes négatives, le courant ne pénètre pas dans le circuit de charge, sa forme se révèle être pulsatoire, car il agit dans une direction, bien qu'il varie en amplitude.

Un filtre de lissage composé d'une self (inductance) et de condensateurs est utilisé dans ce circuit afin de réduire le niveau d'ondulation sur la charge et de rendre le courant presque parfaitement constant. Le circuit de filtrage ne permet pratiquement pas au composant filtrant de passer dans la charge, il ne fait passer que le composant constant.

La bobine a une résistance inductive, qui dépend de la fréquence du courant, et plus la fréquence est élevée, plus la résistance inductive de la bobine est élevée, de sorte que la bobine résiste à la composante alternative du courant pulsé. La bobine passe facilement la composante constante.

Le condensateur, cependant, passe la composante variable, mais ne passe pas la constante, et plus la fréquence du courant est élevée, plus le condensateur le dépasse. En général, plus la capacité du condensateur est grande et plus l'inductance de la bobine d'inductance est élevée, moins la variation inutile des composants du courant continu traversant spécifiquement la charge est faible.

Ainsi, lorsqu'une demi-onde positive de courant agit dans le circuit, le premier condensateur est chargé à l'amplitude de la tension alternative de l'enroulement secondaire (moins la chute de tension aux bornes de la diode). Lorsque la demi-onde négative agit, l'électricité n'entre pas dans le condensateur et, se déchargeant sur la charge, y maintient un courant constant.

S'il n'y avait pas d'inductance, alors comme la tension aux bornes du condensateur diminuerait pendant ce processus, le courant à la charge aurait en quelque sorte de fortes ondulations. Pour réduire l'ondulation, un starter (bobine) est ajouté au circuit, et même avec un condensateur supplémentaire situé derrière lui. Le deuxième condensateur prend en charge le courant traversant l'inductance, qui ne contient déjà presque aucune ondulation.

Pour lisser encore mieux l'ondulation, utilisez un redresseur demi-onde. Un redresseur demi-onde peut être implémenté de deux manières. Il peut être effectué sur le pont (composé de quatre diodes), ou inclure seulement deux diodes, mais alors l'enroulement secondaire du transformateur devrait avoir deux fois le nombre de spires et la sortie au milieu entre les moitiés des enroulements.

Un redresseur demi-onde fonctionne comme suit. Pendant l'une des demi-périodes (par exemple, positive), le courant est dirigé de l'anode vers la cathode de la supérieure selon le circuit de diode, et la diode inférieure ne passe pas de courant à ce moment-là, elle est verrouillée (la seule diode du redresseur à une demi-onde se comporte de la même pendant le courant alternatif négatif )

Le courant se ferme à travers le filtre, la charge, puis à travers la sortie du milieu vers l'enroulement du transformateur. Lorsque le deuxième demi-cycle se produit, la polarité du courant est telle que la diode inférieure selon le circuit fait passer le courant à travers le filtre et à travers la charge, et la diode supérieure est verrouillée. Ensuite, les processus sont répétés.

Comme le courant est fourni à la charge pendant chacune des deux périodes, ce redressement est appelé redressement demi-onde, et le redresseur est appelé redresseur demi-onde. La pulsation de sortie est moins importante que celle du redressement demi-onde, car la fréquence des impulsions redressées est deux fois plus élevée, l'inductance de l'inductance est deux fois plus grande et les condensateurs n'ont pas le temps de se décharger de manière significative.

Plus en détail, les schémas typiques de divers redresseurs sont considérés ici: Schémas de redresseurs monophasés