Électronique analogique : Exercices corriges redressement et filtrage
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Télécharger pack1/5 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage Redressement et filtrage Rappel : La figure suivante représente la tension ondulée aux bornes d’un condensateur de filtrage Indice de ronflement : = V/ U
Rmax Taux d’ondulation de la tension = % Pour calculer d'une façon simple la valeur du condensateur, on utilise l'approximation représentée par la figure suivante : t
Pente supposée droite U t approximation V
On voit qu’on a négligé le temps de chargement du condensateur. Le courant demandé par la charge est considéré constant (ce qui est vrai dans les appareils pratiques). C = Q / V et Q = I x t C = I x t / V
2/5 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage I = I
Rmoy (courant de décharge du condensateur)
t = T = 1/f T : période du signal redressé f : fréquence du signal redressé. V = La variation de tension aux bornes du condensateur = ondulation = ronflement
3/5 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage Exercice 1 Soit le montage suivant : Indice de ronflement : = 0,1 Tension directe de la diode : V
D = 0,6V 1. es(t) est de la forme : es(t) = E sin (ωt + φ). Exprimer es 2. Que vaut la tension maximale aux bornes de la résistance R (URmax ) ? 3. Que vaut la tension de ronflement (V)? 4. Que vaut la tension moyenne aux bornes de la résistance R (URmoy )? 5. Quelle est la valeur de la capacité C ? 6. Quelle est la valeur de la résistance R?
4/5 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage Exercice 2 Soit le montage suivant : Transformateur : 220V/ 2 x12V 50Hz. Le nombre de spires du primaire : N
P = 440. La charge résistive R = 100 Ω. La tension directe de chaque diode est : V
D = 0,6V. Taux d’ondulation de la tension de 10 %. 1. Calculer le nombre de spires des enroulements du secondaire pour que la valeur efficace des tensions us1 (t) et us2 (t) soit de 12V (le transformateur est supposé parfait). 2. Que vaut la tension maximale aux bornes de la résistance R (URmax ) ? 3. Que vaut la tension de ronflement (V)? 4. Que vaut la tension moyenne aux bornes de la résistance R (URmoyen )? 5. Quelle est la valeur de la capacité C ?
5/5 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage Exercice 3 Soit le montage suivant : On applique au transformateur une tension sinusoïdale de 220V et 50Hz. La charge résistive R = 100Ω. Le rapport de transformation NS /N
P = 1/10. La tension directe de chaque diode est : V
D = 0,6V. L’ondulation de la tension aux bornes de la charge est de 0,5V. 1. Calculer la tension maximale aux bornes de la charge 2. Calculer la valeur moyenne de la tension (URmoy ) de la charge et celle du courant (IRmoy ) qui la traverse. 3. Quelle est la fréquence du signal redressé aux bornes de la charge ? 4. Trouver la capacité du filtre C. 5. Déterminer la valeur minimale de la tension redressée (URmin ). 6. Calculer l’indice de ronflement (). 7. On branche un condensateur C = 2200μF aux bornes de la charge et on obtient une tension de 28,6V aux bornes de la charge. Calculer l’ondulation de la tension aux bornes de la charge (V).
1/3 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage Redressement et filtrage Exercice 1 Indice de ronflement : = 0,1 Tension directe de la diode : V
D = 0,6V 1. es = E sin (ωt + φ) E = 9V
√ = 12,73V φ = 0° ω = 2f = 100 es = 9V
√ sin (100t) 2. U
Rmax = E - V
D = 9V
√ - 0,6V U
Rmax = 12,13V 3. = V/ URmax = 0,1 V = 0,1 x 12,13V V = 1,2V 4. U
Rmoyen =U
Rmax - V/2 = 12,13V - 0,6V U
Rmoyen = 11,53V 5. C = 5000μF 6. R = U
Rmoy / I
Rmoy = 11,53V / 0,3A R = 38,43Ω
2/3 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage Exercice 2 Transformateur : 220V/ 2 x12V 50Hz. Le nombre de spires du primaire : N
P = 440. La charge résistive R = 100 Ω. La tension directe de chaque diode est : V
D = 0,6V. Taux d’ondulation de la tension de 10 %. 1. nombre de spires des enroulements du secondaire U
S1 = U
S2 NS1 /N
P =NS2 /N
P = US1 /UP = US2 /UP N
S1 = NS2 = N
P x US1 /U
P = 440 x 12V / 220V N
S1 = NS2 = 24 2. U
Rmax = U
S1max - V
D = 12V
√ - 0,6V U
Rmax = 16,4V 3. V = x U
Rmax = 0,1 x (12V√ - 0,6V) V = 1,64V 4. U
Rmoy =URmax - V/2 = 16,4V – 0,82V U
Rmoy = 15,58V 5. F = 50 Hz et IRmoy = U
Rmoy / R
C = 1900μF
3/3 N. ROUSSAFI Redressement et filtrage Exercice 3 U
P = 220V f = 50Hz R = 100Ω NS /N
P = 1/10 V
D = 0,6V V = 0,5V 1. √√ √ U
Rmax = 29,91V 2. U
Rmoy = U
Rmax - V/ 2 = 29,91V – 0,25V U
Rmoy = 29,66V I
Rmoy = U
Rmoy / R = 29,66V / 100Ω I
Rmoy = 296,6mA 3. fr : fréquence du signal redressé aux bornes de la charge f = 50Hz fr = 2 x f = 2 x 50Hz fr = 100Hz 4. C = I
Rmoy / (V x fr) = 296,6mA / (0,5V x 100Hz) C = 5932μF 5. U
Rmax - U
Rmin = V U
Rmin = 29,91V - 0,5V U
Rmin = 29,41V 6. = V/ U
Rmax = 0,5V / 29,91V = 0,0167 7. V = I
Rmoy / (C x fr) = U
Rmoy / (R x C x fr) = 28,6V / (100Ω x 2200μF x 100Hz) V = 28,6V / 22 V = 1,3V