Les redresseurs Électronique de puissance
Redresseurs polyphasés à diodes, à thyristors et mixtes Cours et exercices corrigés

L'ouvrage : niveau B (IUP - Licence)

Pour les élèves ingénieurs comme pour les ingénieurs et techniciens supérieurs, un livre clair et précis pour savoir dimensionner au plus près les différents éléments constitutifs d'un montage redresseur et pour connaître et limiter l'impact du dispositif sur l'environnement électrique. Il permet de traiter les principaux montages redresseurs de l'électronique de puissance débitant sur charge inductive ou capacitive.

L'ouvrage privilégie une approche physique des phénomènes. Il est illustré par de très nombreuses représentations graphiques de qualité (représentations temporelles ou fréquentielles, diagrammes de puissance, abaques.,.). Tous les résultats présentés sont validés par des essais, parfois issus de simulations.

Enfin, des exercices corrigés ciblés permettent au lecteur d'approfondir certains chapitres et de se familiariser avec les méthodes de dimensionnement proposées (abaques notamment).

Tables des mati?s

CHAPITRE 1
: DEFINITIONS
1
Synoptique d'un montage redresseur 1

2
D?nitions des grandeurs utilis? 3

3
Grandeurs relatives ?a charge: ?de de la tension uco 4

4
Grandeurs relatives aux semiconducteurs 6

5
Grandeurs relatives ?a source: ?de du courant en ligne ie 6

6
Etude des puissances 7

7
Dimensionnement des ?ments Il

CHAPITRE Il
: REDRESSEURS POLYPHASES TOUT DIODES SIMPLE ALTERNANCE •••••••• 13

1
Etude de la tension uco 13

2
Etude des grandeurs relatives aux diodes 17

3
Etude du courant en ligne ie 19

4
Etude des puissances 21

5
R?me transitoire 22

6
R?pitulatif 22

7
Conclusion 26

CHAPITRE III: REDRESSEURS POLYPHASES TOUT DIODES EN PONT •••••••••••••••••••••••••••• 27

1
Etude de la tension 28

2
Etude des grandeurs relatives aux diodes 31

3
Etude du courant en ligne 32

4
Etude des puissances 35

5
R?me transitoire 36

6
R?pitulatif 36

7
Conclusion 43

CHAPITRE IV
: REDRESSEURS POLYPHASES TOUT THYRISTORS SIMPLE ALTERNANCE44
1
Etude de la tension u 'co 44

2
Etude des grandeurs relatives aux thyristors 51

3
Etude du courant en ligne ie 52

4
Etude des puissances 54

5
R?me transitoire 56

6
Repr?ntations temporelles de la tension redress?56

7
Redresseur tout thyristors associ? une diode de roue libre 58

CHAPITRE V : REDRESSEURS POLYPHASES TOUT THYRISTORS EN PONT
1 Etude de la tension u 'co 69 2 Etude des grandeurs relatives aux thyristors 74 3 Etude du courant en ligne if 75 4 Etude des puissances 77 5 R?me transitoire 79 6 R?pitulatif 79 7 Fonctionnement en onduleur : pr?utions 84 8 Pont triphas?out thyristors avec diodes de roue libre 85
CHAPITRE VI: REDRESSEURS POLYPHASES MIXTES 100 1 Etude de la tension u 'co 100 2 Etude des grandeurs relatives aux semiconducteurs 111 3 Etude du courant en ligne if 112 4 Etude des puissances 116 5 Pont mixte monophas?sym?ique 118 6 R?pitulatif 119
CHAPITRE VII: UTILISATION D'UN TRANSFORMATEUR•.••..••.•••.••••••..•••.••.•••••••••..••.••. 122 1 Transformateur multipliant le nombre de g?rateurs 123 2 Comportement d'un transformateur en r?me non sinuso?l 124 3 Grandeurs relatives au transformateur 128
CHAPITRE VIII: GROUPEMENT DE REDRESSEURS POLYPHASES TOUT DIODES••..••.•• 148 1 Groupement de redresseurs en s?e 148 2 Groupement de redresseurs en parall? 153 3 Conclusion : 165
CHAPITRE IX: PHENOMENES LIES AU PASSAGE DU COURANT DANS UN MONTAGE REDRESSEUR ••..••••••••••••••.•••.••••••••••••.•••.•••••••.•••.••••••••••••••.•••.••.••••••••••.•••.••••••••••••.••.••••••••••••. 166 1 Ph?m? d'empi?ment 167 2 Chute de tension due aux r?stances 203 3 Chute de tension due aux semiconducteurs 206 4 Chute de tension totale 206
CHAPITRE X: ETUDE DES REDRESSEURS A DIODES, FILTRAGE CAPACITIF••••..••.••••••• 207 1 L'imp?nce de la source est d'influence n?igeable 208 2 L'imp?nce de la source est d'influence non n?igeable 222 3 Mise sous tension -Etude du r?me transitoire 244
CHAPITRE XI : FILTRES ••••..••.•••••••••••.•••.••••••••••.•••.•••••••••••.•••.•••••••••••.••..••.•••••••••••.••.••••• 243 1 Qualit?e l'?rgie ?ctrique 243 2 Pollution harmonique 243 3 R?ementation 244 4 Filtres passifs 246 5 Filtres actifs 252
ANNEXES 256

ANNEXE 1
: Formulaire math?tique 256

ANNEXE 2
: Analyse harmonique d'une tension redress?258

ANNEXE 3
: Analyse harmonique du courant en ligne 264

ANNEXE 4
: Etude du redresseur monophas?charge RLE, avec diode de roue libre 266

ANNEXE 5
: Caract?stiques des diodes 270

ANNEXE 6
: Caract?stiques des thyristors 275

ANNEXE 7
: Transformateur. 281

EXERCICES RESOLUS 285

1
Analyse d'un dysfonctionnement 285

2
Cons?ences d'une erreur de connexion 286

3
Montage 1P2 avec diode de roue libre -Fonctionnement normal et anormal 287

4
Montage pz3 289

5
Pont monophas?out diodes. Empi?ment 292

6
R?rsibilit?u pont monophas?out thyristors 293

7
Am?oration du facteur de puissance d'une installation utilisant un pont

?hyristors (BTS Electrotechnique 2001 295

8
D?rmation de la tension d'un r?au de distribution 306

9
Pont triphas?out diodes. Charge RC 306

10
Alimentation des moteurs ?ctriques de propulsion
du paquebot Queen Mary 2 (BTS Electrotechnique 2003) 308

CHRONOGRAMMES 317

BIBLIOGRAPHIE 320

NOTATIONS UTILISEES 321

INDEX 324