Redresseur à prise centrale à onda complète : Conception, mesure et simulation

Pièces et Matériaux

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Alimentation AC basse tension (sortie 6 V)
• Deux diodes redresseuses 1N4001 (Radio Shack #276-1101)
• Petit moteur « hobby », type aimant permanent (Radio Shack #273-223 ou équivalent)
• Détecteur audio avec casque
• Condensateur 0,1 µF
• Un interrupteur bascule SPST (« Single-Pole, Single-Throw »)

Il est essentiel pour cette expérience que l'alimentation AC basse tension soit équipée d'une prise centrale. Un transformateur avec un enroulement secondaire sans prise ne fonctionnera tout simplement pas pour ce circuit.

Les diodes n'ont pas besoin d'être exactement le modèle 1N4001. Toute la série « 1N400X » de diodes redresseuses convient à la tâche, et elles sont assez faciles à obtenir.

Références Croisées

Lessons In Electric Circuits, Volume 3, chapitre 3 : « Diodes et redresseurs ».

Objectifs d'Apprentissage

• Concevoir un circuit redresseur à prise centrale
• Mesurer la tension de « ripple » avec un voltmètre

Schéma Électrique

 

 

Illustration

 

 

Instructions

Ce circuit redresseur est appelé à onda complète car il utilise la forme d'onde entière, les demi-périodes positives et négatives, de la tension source AC pour alimenter la charge DC. En résultat, il y a moins de tension de « ripple » vue à la charge.

La valeur RMS (Root-Mean-Square) de la sortie du redresseur est également plus grande pour ce circuit que pour le redresseur à demi-onde. Utilisez un voltmètre pour mesurer à la fois la tension DC et AC délivrée au moteur.

Vous devriez remarquer les avantages du redresseur à onda complète immédiatement par les indications DC plus grandes et AC plus faibles par rapport à la dernière expérience. Un avantage expérimental de ce circuit est la facilité avec laquelle il peut être « déconverti » en redresseur à demi-onde : déconnectez simplement le fil cavalier court reliant les deux cathodes des diodes ensemble sur la barrette de connexion.

Mieux encore, pour une comparaison rapide entre redressement demi-onde et onda complète, vous pouvez ajouter un interrupteur dans le circuit pour ouvrir et fermer cette connexion à volonté :

 

Avec la capacité de basculer rapidement entre redressement demi-onde et onda complète, vous pouvez facilement effectuer des comparaisons qualitatives entre les deux modes de fonctionnement différents. Utilisez le détecteur de signal audio pour « écouter » la tension de ripple présente entre les bornes du moteur pour les modes demi-onde et onda complète, notant à la fois l'intensité et la qualité du ton.

N'oubliez pas d'utiliser un condensateur de couplage en série avec le détecteur pour qu'il ne reçoive que la tension de « ripple » AC et non la tension DC :

 

 

Simulation Informatique

Schéma avec numéros de nœuds SPICE :

 

 

Netlist (créez un fichier texte contenant le texte suivant, textuellement) :

 Redresseur à prise centrale à onda complète
v1 1 0 sin(0 8.485 60 0 0)
v2 0 3 sin(0 8.485 60 0 0)
rload 2 0 10k
d1 1 2 mod1
d2 3 2 mod1
.model mod1 d
.tran .5m 25m
.plot tran v(1,0) v(2,0)
.end

Fiche Connexe

• Fiche de travail : Circuits redresseurs