1) Schéma de
principe
Le montage redresseur PD3 à diodes est constitué de six diodes, connectées deux par
deux en inverse, à chacune des phases du secondaire d'un transfomateur triphasé, dont
les enroulements secondaires sont groupés en étoile.

Le transformateur d'alimentation n'est pas nécessaire en principe au fonctionnement,
mais il sera en général présent pour assurer une tension convenable à l'entrée du
montage. Les enroulements primaires ne sont pas représentés sur le schéma.
2) Etude du fonctionnement
A partir du réseau triphasé, on obtient au secondaire du transformateur un système
triphasé équilibré de tensions ( Vs1, Vs2, Vs3 ),
qu'on notera
Vs1(t) = Vm sin wt
Vs2(t) = Vm sin (wt - 2p/3)
Vs3(t) = Vm sin (wt - 4p/3)
Les différentes phases de fonctionnement du montage sont alors décrites par le
tableau suivant:
| Intervalles |
Diodes
passantes |
Tensions aux bornes
des diodes bloquées |
Tension redressée |
| p/6 £ wt < p/2 |
D1, D'2 |
VD2 = VD1
- Vs1 + Vs2
» Vs2 - Vs1
VD3 = VD1 - Vs1 + Vs3
» Vs3 - Vs1
VD'1 = - Vs1 + Vs2 + VD'2
» Vs2 - Vs1
VD'3 = - Vs3 + Vs2 + VD'2
» Vs2 - Vs3 |
Uc = - VD'2
- Vs2 + Vs1 - VD1
» Vs1 - Vs2 |
| p/2 £ wt < 5p/6 |
D1, D'3 |
VD2 = VD1
- Vs1 + Vs2
» Vs2 - Vs1
VD3 = VD1 - Vs1 + Vs3
» Vs3 - Vs1
VD'1 = - Vs1 + Vs3 + VD'3
» Vs3 - Vs1
VD'2 = - Vs2 + Vs3 + VD'3
» Vs3 - Vs2 |
Uc = - VD'3
- Vs3 + Vs1 - VD1
» Vs1 - Vs3 |
| 5p/6 £ wt < 7p/6 |
D2, D'3 |
VD1 = VD2
- Vs2 + Vs1
» Vs1 - Vs2
VD3 = VD2 - Vs2 + Vs3
» Vs3 - Vs2
VD'1 = - Vs1 + Vs3 + VD'3
» Vs3 - Vs1
VD'2 = - Vs2 + Vs3 + VD'3
» Vs3 - Vs2 |
Uc = - VD'3
- Vs3 + Vs2 - VD2
» Vs2 - Vs3 |
| 7p/6 £ wt < 3p/2 |
D2, D'1 |
VD1 = VD2
- Vs2 + Vs1
» Vs1 - Vs2
VD3 = VD2 - Vs2 + Vs3
» Vs3 - Vs2
VD'2 = - Vs2 + Vs1 + VD'1
» Vs1 - Vs2
VD'3 = - Vs3 + Vs1 + VD'1
» Vs1 - Vs3 |
Uc = - VD'1
- Vs1 + Vs2 - VD2
» Vs2 - Vs1 |
| 3p/2 £ wt < 11p/6 |
D3, D'1 |
VD1 = VD3
- Vs3 + Vs1
» Vs1 - Vs3
VD2 = VD3 - Vs3 + Vs2
» Vs2 - Vs3
VD'2 = - Vs2 + Vs1 + VD'1
» Vs1 - Vs2
VD'3 = - Vs3 + Vs1 + VD'1
» Vs1 - Vs3 |
Uc = - VD'1
- Vs1 + Vs3 - VD3
» Vs3 - Vs1 |
| 11p/6 £ wt < 13p/6 |
D3, D'2 |
VD1 = VD3
- Vs3 + Vs1
» Vs1 - Vs3
VD2 = VD3 - Vs3 + Vs2
» Vs2 - Vs3
VD'1 = - Vs1 + Vs2 + VD'2
» Vs2 - Vs1
VD'3 = - Vs3 + Vs2 + VD'2
» Vs2 - Vs3 |
Uc = - VD'2
- Vs2 + Vs3 - VD3
» Vs3 - Vs2 |
Les trois diodes D1, D2, D3 forment un commutateur
plus positif, qui laisse passer à tout instant la plus positive des tensions, et les
diodes D'1, D'2, D'3 forment un commutateur plus
négatif, qui laisse passer la plus négative des tensions. La tension redressée est
à tout instant la différence entre ces deux tensions, soit

3) Etude des tensions
- Valeur moyenne de la
tension redressée
La valeur moyenne de la tension redressée est donnée par:

- Le facteur d'ondulation
Le facteur d'ondulation est défini par:

La valeur maximale Ucmax de tension redressée peut être calculée en
déterminant la valeur de wt qui annule la dérivée.
Dans l'intervalle p/6 £
wt < p/2, la tension redressée a pour
expression
Uc » Vs1 - Vs2
= Vm [sin wt - sin (wt - 2p/3)]
La dérivée (dUc/dwt) = Vm
[cos wt - cos (wt
- 2p/3)] = 0 pour wt
= p /3 + kp avec k
entier. Seule la valeur wt = p/3 appartient à l'intervalle considéré, la valeur maximale de
tension étant alors de

La valeur minimale Ucmin est, quant à elle, toujours obtenue à un angle de
commutation pour lequel l'expression de la tension redressée change, c'est à dire pour
une valeur de wt pour laquelle Uc n'est pas
dérivable. Elle ne peut donc être calculée de la même façon et doit se déduire de la
courbe Uc.
Ucmin = Uc (wt
= p/6) = (Vs1 - Vs2 )(wt = p/6) = 3Vm/2
On en déduit le facteur d'ondulation

- Tension inverse maximale
aux bornes des diodes bloquées
D'après l'étude du fonctionnement, lorsque la diode Di (i = 1, 2, 3) est
passante, la tension aux bornes de Dj bloquée (j = 1, 2, 3) est
VDj = VDi - Vsi + Vsj » Vsj - Vsi
i = 1, 2, 3
j = 1, 2, 3
De même, lorsque la diode D'i (i = 1, 2, 3) est passante, la tension aux
bornes de D'j bloquée (j = 1, 2, 3) est
VDj = Vsi - Vsj + VD'i » Vsi - Vsj
i = 1, 2, 3
j = 1, 2, 3
Si on considère, par exemple, la diode D2, la tension à ses bornes a
l'allure suivante:

La tension maximale à supporter par les diodes en inverse est obtenue en déterminant
les valeurs de wt qui annulent la dérivée de la
tension à leurs bornes. Par exemple pour VD2, dans l'intervalle p/6 >£ wt < 5p/6
dVD2 /dwt » d(Vs2 - Vs1 )/dwt
= Vm [cos(wt - 2p /3) - cos wt] = 0
pour wt = p/3 + kp avec k entier
Seule la racine (wt = p/3)
appartient à l'intervalle considéré. Elle correspond à la tension maximale

On obtiendrait bien sûr, par un calcul similaire, la même valeur maximale de tension
aux bornes des autres diodes.
Suite - Etude des courants ==>
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