Conversion d'une tension alternative sinusoïdale en courant continu

Introduction

Les réseaux électriques délivrent une tension alternative sinusoïdale, c'est-à-dire dont la valeur change périodiquement avec le temps. Cependant, de nombreux appareils fonctionnent avec du courant continu. La conversion est donc nécessaire.

1. La tension alternative sinusoïdale

Elle peut s'écrire sous la forme :

\(< V(t) = V_{max} imes \sin(\omega t) \)

où :

• \(< V_{max} \)\> est l'amplitude maximale de la tension.
• \(\omega \) est la pulsation, liée à la période \( T \) par \(\omega = rac{2\pi}{T}\).

2. La conversion en courant continu

Pour obtenir un courant continu, il faut éliminer la composante alternative. La méthode courante consiste à utiliser un redresseur, suivi d'un filtre.

3. Le redressement

Il existe deux types principaux :

• Redresseur simple alternance: ne laisse passer qu'une demi-onde, ce qui donne une tension positive de forme sinusoïdale creusée.
• Redresseur en ondes complètes: utilise deux diodes pour redresser les deux moitiés de la sinusoïde, obtenant une tension toujours positive.

4. Le filtrage

Après redressement, la tension oscille toujours. Un filtre (souvent constitué d'un condensateur) permet d'obtenir une tension presque constante appelée tension continue.

5. La tension continue

La tension continue obtenue se rapproche d'une valeur appelée tension efficace ou tension moyenne selon la méthode de filtrage. La valeur moyenne d'une tension sinusoïdale positive est :

\[ V_{moy} = rac{2 V_{max}}{\pi} \]

Ce qui donne une approximation de la tension en courant continu après filtrage.

Résumé

• Convertir une tension sinusoïdale en courant continu nécessite un redresseur puis un filtre.
• La valeur moyenne de la tension redressée donne une bonne approximation du courant continu fourni.

Conclusion

Ce processus permet d'alimenter des appareils en courant continu à partir d'une source en tension alternative sinusoidale.