Accueil
Exercices et Tests
Physique des matériaux
Electromagnétisme
Micro-ondes
Electrotechnique
Elect. de Puissance
Utilitaires
Conversion d'unités
Constantes Physiques
Table. périod. des éléments
Etablissements
Universités
Ecoles d'ingénieur
IUFM  IUT  IUP  BTS
Emplois / Bourses
Emplois et stages
les jeudis informatique et emploi
francesurf.net/emploi

Bourses d'Etudes

Liens

Associations
Sct Française de Phys.
Lancez la télécommande du web
Electronique de puissance Rappels de cours
Redresseurs monophasés / Redresseurs triphasés /

 

COMMUTATION SERIE - S3 à diodes
 

1) Schéma de principe

Le montage redresseur S3 à diodes est constitué de six diodes, connectées deux par deux à chacun des noeuds des enroulements secondaires, groupés en triangle, d'un transformateur.

Les enroulements primaires ne sont pas représentés sur le schéma.

2) Etude du fonctionnement

A partir du réseau triphasé, on obtient dans les enroulements secondaires 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
0 £ wt < p/3 D1, D'2 VD2 = VD1 + Vs2 » Vs2
VD3 = VD1 - Vs1 » - Vs1
VD'1 = VD'2 + Vs2 » Vs2
VD'3 = VD'2 - Vs3 » - Vs3
Uc = - VD'2 - Vs2 - VD1
» - Vs2
p/3 £ wt < 2p/3 D1, D'3 VD2 = VD1 + Vs2 » Vs2
VD3 = VD1 - Vs1 » - Vs1
VD'1 = VD'3 - Vs1 » - Vs1
VD'2 = VD'3 + Vs3 » Vs3
Uc = - VD'3 + Vs1 - VD1
» Vs1
2p/3 £ wt < p D2, D'3 VD1 = VD2 - Vs2 » - Vs2
VD3 = VD2 + Vs3 » Vs3
VD'1 = VD'3 - Vs1 » - Vs1
VD'2 = VD'3 + Vs3 » Vs3
Uc = - VD'3 - Vs3 - VD2
» - Vs3
p £ wt < 4p/3 D2, D'1 VD1 = VD2 - Vs2 » - Vs2
VD3 = VD2 + Vs3 » Vs3
VD'2 = VD'1 - Vs2 » - Vs2
VD'3 = VD'1 + Vs » Vs1
Uc = - VD'1 + Vs2 - VD2
» Vs2
4p/3 £ wt < 5p/3 D3, D'1 VD1 = VD3 + Vs1 » Vs1
VD2 = VD3 - Vs3 » - Vs3
VD'2 = VD'1 - Vs2 » - Vs2
VD'3 = VD'1 + Vs1 » Vs1
Uc = - VD'1 - Vs1 - VD3
» - Vs1
5p/3 £ wt < 2p D3, D'2 VD1 = VD3 + Vs1 » Vs1
VD2 = VD3 - Vs3 » - Vs3
VD'1 = VD'2 + Vs2 » Vs2
VD'3 = VD'2 - Vs3 » - Vs3
Uc = - VD'2 + Vs3 - VD3
» Vs3

On peut remarquer que, compte tenu de la propriété Vs1 + Vs2 + Vs3 = 0, la tension redressée est à tout instant la somme des tensions Vsi positives, 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:

Dans le cas du montage S3 à diodes, il est facile de constater à partir du tableau précédent ou de la courbe de la tension redressée, que Ucmax = Vm. De façon plus rigoureuse, la valeur maximale Ucmax de tension redressée peut être calculée en déterminant la valeur de wt qui annule la dérivée.

Dans l'intervalle p/3 £ wt < 2p/3, la tension redressée a pour expression

Uc » Vs1 = Vm sin wt

La dérivée (dUc/dwt) = Vm cos wt = 0 pour wt = p/2 + kp avec k entier. Seule la valeur wt = p/2 appartient à l'intervalle considéré, la valeur maximale de tension étant alors de

Ucmax = Uc (wt = p/2 ) » Vs1 (wt = p/2 ) = Vm

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 de Uc.

On en déduit le facteur d'ondulation

          - Tension inverse maximale aux bornes des diodes bloquées

Si on considère, par exemple, la diode D2, la tension à ses bornes a l'allure suivante:

La tension maximale à supporter en inverse par les diodes 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 0 £ wt < 2p/3

dVD2 /dwt » dVs2 /dwt = Vm cos (wt - 2p/3) = 0
pour wt = p/6 + kp   avec k entier

Seule la racine (wt = p/6) appartient à l'intervalle considéré. Elle correspond à la tension maximale

VDmax = VD2 (wt = p/6) = - Vm

On obtiendrait bien sûr, par un calcul similaire, la même valeur maximale de tension aux bornes des autres diodes.

Suite - Etude des courants ==>

Retourretour