Diode en Redressement Simple

Diode en Redressement Simple

Comprendre l’Analyse d’une Diode en Redressement Simple

Dans un projet de conception électronique, vous êtes chargé de déterminer les caractéristiques appropriées d’une diode pour une application spécifique.

L’application en question est un redresseur simple pour convertir une tension alternative (AC) en tension continue (DC) pour un petit dispositif électronique.

Données Fournies

  1. La tension d’entrée AC est une sinusoïde avec une amplitude maximale de 12V (c’est-à-dire que la tension varie de -12V à +12V).
  2. La fréquence de la tension AC est de 50 Hz.
  3. La charge connectée au circuit a une résistance de 1kΩ.
  4. La chute de tension directe (forward voltage drop) de la diode est de 0.7V.

Questions

  1. Courbe Caractéristique de la Diode : Dessinez la courbe caractéristique idéale de la diode dans ce circuit, en montrant la tension à ses bornes en fonction du temps.
  2. Tension de Sortie : Calculez la tension de sortie (DC) après la diode. Assumez que la diode est idéale (à part la chute de tension de 0.7V) et ne tient pas compte de la période de non-conduction.
  3. Puissance Consommée : Calculez la puissance consommée par la charge.
  4. Choix de la Diode : Quel type de diode recommanderiez-vous pour cette application (par exemple, diode au silicium, diode Schottky, etc.) et pourquoi ?

Correction : Diode en Redressement Simple

1. Courbe Caractéristique de la Diode

Diode en Redressement Simple

2. Tension de Sortie (DC)

  • La tension de sortie après la diode peut être approximativement calculée comme la moyenne de la tension sur la demi-onde positive.
  • Pour une demi-onde sinusoïdale, la tension moyenne est donnée par :

Tension moyenne

    \[ = \frac{2}{\pi} \times \text{tension de crête}\]

  • La tension de crête ici est 11.3V, donc la tension de sortie DC moyenne sera :

    \[= \frac{2}{\pi} \times 11.3V \]

    \[ \approx 7.2V\]

3. Puissance Consommée par la Charge

La puissance consommée peut être calculée en utilisant la formule :

    \[P = \frac{V^2}{R}\]


V est la tension et R est la résistance. Ici, V = 7.2V et R = 1000 \Omega. Donc,

    \[P = \frac{7.2^2}{1000} \]

    \[P \approx 0.052 \text{ watts, ou 52 mW}.\]

4. Choix de la Diode

  • Pour cette application, une diode au silicium standard pourrait être adéquate, car la chute de tension de 0.7V est typique des diodes au silicium.
  • Si une chute de tension plus faible est nécessaire, une diode Schottky pourrait être utilisée, car elles ont généralement une chute de tension plus faible (environ 0.2-0.3V).
  • Le choix dépend également du courant maximal que la diode doit supporter, qui n’est pas spécifié dans l’exercice. Pour un courant plus élevé, une diode avec une capacité de courant plus élevée serait nécessaire.

Diode en Redressement Simple

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