REDRESSEMENT COMMANDE

I. Etude du composant : le thyristor. Le thyristor est un semi-conducteur présentant trois électrodes :

L’anode A La cathode K Une électrode de commande G : G = gâchette ; G= « gate » en anglais.

Schéma :

1) Amorçage d’un thyristor .Réaliser le montage suivant :

Il comprend deux circuits : Le circuit de puissance : source de tension 12V ; anode A ; cathode

K ; lampe 12V. Le circuit de commande : source de tension 5V ; « boîte à

décades » ; résistance de protection de 470Ω ; ampèremètre ; gâchette G ; cathode K ; interrupteur K1.

Remarque : Bien séparer les deux circuits sur la table.a) Le circuit de commande étant ouvert, fermer le « circuit de

puissance ». Etat de la lampe ? ……………………… Mesurer la tension anode –cathode UAK (UAK= …………)

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L12V

A

Rp

Rh

5V

12V

K1

+

-

+

-

G

KA

K

G

A

RP=470ΩRh= « boîte à décades »

Que peut-on dire alors du thyristor ? : Th =…………….b) La boîte à décades étant au maximum de résistance , fermer

l’interrupteur K1. Augmenter progressivement le courant IG du circuit de gâchette à partir de 0 mA. Relever la valeur du courant IG à partir de laquelle la lampe s’allume (IG = ………..). Recommencer plusieurs fois la même opération (après avoir coupé l’alimentation 12 V).

c) La lampe étant allumée, annuler IG (ouvrir l’interrupteur K1). Que se passe-t-il ? Conclure.

d) La lampe étant allumée, mesurer la tension UAK. Comment peut-on modéliser alors le thyristor ?

e) Le courant IG étant réglé à une valeur supérieure à la valeur minimale d’amorçage du thyristor fermer pendant un très bref instant K1 (après avoir éteint la lampe) .Que remarque-t-on ?

Conclusion :Pour amorcer un thyristor il faut :

……………………….. Un thyristor amorcé (rendu conducteur) est équivalent à . … .

………………………………. Un thyristor bloqué est équivalent à ……………… …………..

……………………..2) Désamorçage d’un thyristor .Placer un ampèremètre en série avec la lampe de façon à mesurer le courant anode-cathode IAK.Le thyristor étant amorcé, diminuer progressivement la tension de sortie de l’alimentation du circuit de puissance .Déterminer la valeur du courant IAK pour lequel le thyristor se bloque .La valeur de ce courant est notée IH et appelée « courant de maintien ».Conclure : un thyristor se bloque si ……………………. (commutation naturelle)Charger un condensateur sous une tension de 12V.Relier ensuite l’armature positive du condensateur à la cathode du thyristor amorcé et l’armature négative à l’anode. Que se passe-t-il ?Conclure : un thyristor se bloque si ……………………. (commutation forcée)

II. Redressement commandé mono-alternance.

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Montage :

1)Angle de retard à l’amorçage d’un thyristor. Le thyristor est amorcé avec un retard t0 par rapport à la commutation naturelle. On définit l’angle de retard à l’amorçage du thyristor par la relation : 0=

2)Charge résistive. On prendra pour charge la charge résistive 500W ;230V.La tension u est la tension simple du réseau 230V ;50Hz.Relever les oscillogrammes des tensions u (t), uc (t) et uAK (t) pour un angle de retard à l’amorçage du thyristor = .En déduire i (t). Expliquer le fonctionnement du montage.Faire varier l’angle de retard à l’amorçage du thyristor de 0 à (rad) et faire les mesures permettant de tracer la courbe <uc(t)> = f( ).

3)Charge inductive. La charge est constituée par la charge résistive précédente qui sera placée en série avec une inductance de lissage 300mH (ou 2 bobines de 1000 spires).Relever en concordance de temps les oscillogrammes de u(t), uc(t) et i(t). Quelle observation pouvez vous faire ?

III. Redressement double alternance.

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G u uc

uAK

1) Pont tout thyristor. 2)Quatre thyristors identiques sont groupés en pont. Ils sont amorcés périodiquement avec un retard à l’amorçage de 0 par rapport à la commutation naturelle. Les thyristors Th1 et Th3 sont amorcés au même instant. Th2 et Th4 sont amorcés avec retard de par rapport aux précédents.

Schéma :

a)Charge résistive : Prendre pour charge la charge résistive 500W-230V.Relever en concordance de temps les tensions u(t) et uc(t). En déduire le courant i(t) et le fonctionnement du montage.(on règlera le retard à l’amorçage des thyristors à = )b)Charge inductive (cas de la conduction ininterrompue.)Placer en série avec la charge précédente une inductance de 300mH.Relever en concordance de temps les tensions u(t) ,uc(t) et le courant i(t) pour = Expliquer le fonctionnement du montage.Préciser les phases de conduction des thyristors Th1, Th2,Th3 et Th4.

3)Ponts mixtes .

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u uc=

Th1Th2

Th3Th4

Charge

i

a) Pont mixte symétrique :Il est constitué par deux thyristors à cathodes communes et deux diodes à anodes communes.Schéma :

b) Pont mixte asymétrique : Schéma :

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Dans le cas d’une charge inductive relever en concordance de temps les oscillogrammes des tensions u(t) ,uc(t) et i(t).Préciser les phases de conduction de Th1, Th2, D1

et D2.RL

u uc

i

Th1Th2

D1D2R

L

u uc

i

Th1

Th2 D2

D1

Dans le cas d’une charge inductive relever en concordance de temps les oscillogrammes des tensions u(t) ,uc(t) et i(t).Préciser les phases de conduction de Th1, Th2, D1

et D2.