Qu’est-ce qu’un redresseur ?
Un redresseur est un dispositif qui redresse le courant à l’aide d’éléments semi-conducteurs.
Le redressement est la conversion d’un courant alternatif en courant continu, et il est réalisé en utilisant la propriété des diodes, etc. de conduire le courant dans un seul sens.
Utilisations des redresseurs
Les redresseurs sont largement utilisés pour fournir du courant continu.
Les adaptateurs CA pour alimenter les PC et les smartphones en sont des exemples bien connus. Dans les applications industrielles, ils sont utilisés dans la commande de gros moteurs et d’électrolyse. Les redresseurs tels que les thyristors sont utilisés depuis longtemps pour commander des moteurs.
Les trains sont des machines typiques alimentées par des moteurs à courant continu et par des redresseurs. Ces dernières années, le contrôle de la vitesse des moteurs à courant alternatif est devenu plus courant, et les trains alimentés par des moteurs à courant alternatif sont particulièrement répandus. Des semi-conducteurs appelés transistors bipolaires ou IGBT sont utilisés dans les onduleurs pour contrôler la vitesse des moteurs à courant alternatif.
Principe du redresseur
Les redresseurs utilisent des semi-conducteurs pour convertir le courant alternatif en courant continu. Il existe différents types de semi-conducteurs, dont les diodes, qui transportent le courant dans un seul sens, et les thyristors, qui ne transportent le courant que lorsqu’un signal arrive à leur porte.
Tous ces semi-conducteurs sont fabriqués par une jonction pn combinant des semi-conducteurs de type p et de type n et utilisent la différence de niveau d’énergie entre les semi-conducteurs.
Autres informations sur les redresseurs
1. Semi-conducteurs utilisés dans les redresseurs
Les diodes sont constituées de semi-conducteurs de type p et de type n : le type p a un niveau d’énergie plus élevé que le type n, de sorte que les trous de type p peuvent facilement passer dans le type n, tandis que les électrons de type n ont des difficultés à passer dans le type p. Il en résulte un flux de courant lorsque le potentiel du côté p est élevé et aucun flux de courant lorsque le potentiel du côté n est élevé.
La borne côté p est l’anode et la borne côté n est la cathode. Les thyristors sont constitués de semi-conducteurs empilés dans l’ordre p, n, p, n, la borne de la grille provenant de la partie p du milieu. En appliquant une tension de cette section de grille au côté cathode, le courant peut circuler de l’anode à la cathode.
C’est ce qu’on appelle la mise sous tension. Si un thyristor activé doit être désactivé, il peut être ramené à son état initial en augmentant la tension du côté de la cathode au-dessus de celle de l’anode.
2. Le rôle des redresseurs dans l’industrie et la domotique
Les redresseurs sont utilisés depuis longtemps dans les usines et les foyers. L’électricité utilisée pour les téléphones fixes domestiques est une tension continue qui est convertie en courant continu par des redresseurs. Les adaptateurs CA, qui sont également utilisés pour charger les ordinateurs et les smartphones, contiennent également des redresseurs. Les climatiseurs domestiques utilisent des onduleurs pour réguler la température, et des redresseurs sont toujours utilisés dans le circuit électronique de l’onduleur.
Ils sont donc largement utilisés dans l’industrie jusqu’à aujourd’hui. De nombreuses lignes d’alimentation en courant continu équipées de redresseurs existent encore dans les trains. Dans les usines de placage d’aluminium, le placage est réalisé par affinage électrolytique à l’aide de redresseurs. Certains fours à arc, par exemple, utilisent du courant continu et des redresseurs servent comme sources d’énergie.
La demande de redresseurs devrait augmenter à l’avenir. Les véhicules électriques sont dotés d’une batterie importante pour pouvoir parcourir de longues distances. Les batteries ne peuvent pas être chargées avec du courant alternatif et doivent être redressées à l’aide d’un redresseur. Les redresseurs jouent donc un rôle important et continueront à être largement utilisés.
3. Tension du redresseur
La tension d’alimentation redressée par le redresseur peut varier en fonction de la source d’alimentation. La tension redressée par la diode peut être modifiée à l’aide d’un condensateur, d’un réacteur ou d’une résistance. Cependant, si elle est modifiée à l’aide d’une résistance, des pertes de chaleur sont générées.
Pour faire varier la tension, les redresseurs à thyristors ou à IGBT sont aujourd’hui largement utilisés. En effet, la tension peut être modifiée en continu simplement en changeant l’angle d’arc.
4. Capacité du redresseur
Comme les redresseurs font partie des composants électriques, ils ont un courant admissible. Ce dernier détermine également la capacité du redresseur.
Comme pour le câblage et les contacts des contacteurs, la capacité du redresseur augmente avec sa taille. La capacité d’un redresseur est déterminée par les valeurs de courant et de tension que les composants individuels peuvent supporter. Les composants les plus faibles électriquement déterminent les valeurs admissibles. En général, la capacité du redresseur dans son ensemble est souvent déterminée par la capacité du condensateur de lissage.