Transformation, redressement et lissage d’une tension alternative sinusoidale

Introduction

Lorsqu’on utilise une tension électrique, celle-ci peut être alternative, c’est-à-dire qu’elle varie avec le temps en suivant une courbe sinusoïdale. Cependant, certains appareils ont besoin d’une tension continue. Le redressement est une étape pour transformer une tension alternative en tension continue.

La tension alternative sinusoidale

Une tension alternative sinusoïdale (\( U(t) \)) varie selon une loi comme :

  \( U(t) = U_{\max} \sin(\omega t) \)

où \( U_{\max} \) est l’amplitude et \( \omega \) la pulsation.

Le principe du redressement

Le but est de transformer cette courbe sinusoïdale en une tension qui reste positive ou quasi-positive. Le redressement peut se faire avec un composant appelé diode.

La diode : un interrupteur unidirectionnel

La diode est un composant électrique qui laisse passer le courant dans un seul sens. Elle agit comme un portail : ouvert dans un sens (passage autorisé) ou fermé dans l'autre (blocage du courant).

Schéma d’une diode :

Redressement par une diode

Redressement simple

On place une diode en série avec la source de tension alternative. Lorsqu’on a une valeur positive (\( \sin(\omega t) > 0 \)), la diode est en sesu et laisse passer le courant, transformant la moitié de la sinusoïde en tension continue. Lorsqu’il est négatif, la diode bloque le courant.

Visualisation :

Effet du redressement

Le résultat est une tension dont la composante négative est éliminée. La courbe ressemble à une série de « dents » positives, mais pas parfaitement plate. Pour obtenir une tension plus uniforme, on utilise un filtrage (lissage).

Applications

Ce procédé est utilisé dans les alimentations électriques pour convertir le courant alternatif en courant continu, notamment pour alimenter des appareils électroniques.

Conclusion

Le redressement par diode est une étape essentielle dans l’électronique, permettant de transformer une tension alternative en une tension quasi continue. La diode joue un rôle clé parce qu’elle n’autorise le passage du courant que dans un seul sens.