Exercices : Circuits à diodes - Électricité 

Exercice1:



Les diodes du redresseur double alternance monophasé avec transformateur à point milieu (montré ci‐dessous), sont considérées idéales. La source v1 est sinusoïdale, de fréquence 60 Hz et avec une valeur efficace égale à 120 V. Le transformateur a un rapport de transformation α = 5. La charge RL = 1 kΩ. Le taux d’ondulation maximal supporté par la charge est de 2 %.

a) Calculer la valeur moyenne de la tension de la charge et celle du courant qui la traverse.
b) Trouver la capacité du filtre.
c) Déterminer la valeur minimale de la tension redressée.
d) Trouver la tension inverse maximale appliquée à chaque diode.

Exercice2:



Le régulateur suivant permet d’obtenir, à partir d’une source de tension vi, la tension régulée vo aux bornes de la charge RL, dans une certaine plage de variation de cette dernière. La tension de la diode zener Vz = 8 V. La résistance RS = 100 Ω. La tension vi =20 V. La charge varie de 100 à 200 Ω.
a) Déterminer les courants minimal et maximal dans la charge.
b) Trouver les courants minimal et maximal dans la diode zener.
c) Calculer la puissance maximale dissipée par la diode zener.
d) Calculer la puissance maximale que doit pouvoir dissiper la diode zener si la charge est coupée (RL = ∞).

Exercice3:

Le régulateur série suivant permet d’obtenir, à partir de la tension vi non régulée, la tension régulée vo.
Le transistor, au silicium, a un gain en courant continu β = 50. La tension de la diode zener Vz = 12 V. La résistance de polarisation R = 220 Ω. La tension non régulée vi =20 V.
e)  Déterminer la tension aux bornes de la charge.
f)Pour RL = 1 kΩ, calculer le courant dans la diode et la puissance qu’elle doit dissiper. Trouver la puissance dissipée par le transistor.
g)Calculer les puissances dissipées par la diode zener et le transistor si la charge est coupée (RL = ∞). 


Exercice4:



Il s’agit de faire l’une d’une alimentation non régulée double alternance, en utilisant un transformateur à point milieu, de rapport de transformation 4:1. La charge à alimenter est de 200 Ω. La tension à l’entrée du transformateur est de 120 V rms. L’ondulation de la charge est Vr = 2V. Négliger les pertes dans le transformateur et considérer les diodes idéales
a) Tracer le schéma de l’alimentation.
b) Calculer la la tenson continue aux bornes de la charge et le courant dans la charge
c) Déterminer la valeur moyenne du courant dans chaque diode.
d) Déterminer la capacité du condensateur de filtrage.





Exercice 5 :



Il s’agit de faire la conception d’une alimentation régulée double alternance, en utilisant un transformateur à point milieu, de rapport de transformation 5:1. La régulation se fait à l’aide d’une diode zener de 8 V et de puissance de 2 W. La charge à alimenter varie de 100 à 500 Ω. La tension à l’entrée du transformateur est de 120 V rms. L’ondulation à la sortie du redresseur ne doit pas dépasser 1.5 V crête à crête.
a) Tracer le schéma de l’alimentation.
b) Calculer la résistance polarisation nécessaire et sa puissance minimale.
c) Déterminer la capacité du condensateur de filtrage.



Exercice 6 : 

Soit le circuit de figure suivante :
 

La tension de la source vi varie de 16 à 20 V et le courant dans la charge varie de 100 à 500 mA.
a)Quelle est la valeur de la charge Ri et la puissance maximale qu’elle peut dissiper pour maintenir la tension aux bornes de la charge à 10 V ? Considérer que Izmin = 0.1 Izmax.
b)  Spécifier la diode zener qu’il faut utiliser 



Exercice 7 :

Il s’agit de faire l’analyse et le calcul d’une alimentation non régulée double alternance, en utilisant un transformateur à point milieu, de rapport de transformation 4:1. La charge à alimenter est de 10 kΩ. La tension à l’entrée du transformateur est de 120 V rms avec une fréquence de 60 Hz. Le taux d’ondulation de la tension aux bornes de la charge est de 10 %.
Négliger les pertes dans le transformateur et considérer les tensions de seuil des diodes (silicium)
d)  Tracer le schéma de l’alimentation.
e)Calculer la tenson continue aux bornes de la charge et le courant dans la charge
f)Déterminer la valeur crête du courant dans chaque diode et la valeur crête de la tension
inverse appliquée aux diodes.
g)Déterminer la capacité du condensateur de filtrage.
h)Quelles sont les différentes techniques de régulation que vous connaissez. Décrivez‐les
et comparez‐les les unes aux autres (avantages et inconvénients).
 

Exercice 8 :

Soit le circuit suivant. Trouver les expressions i=f(vi) et vo =f(vi)en précisant l’intervalle de leur validité et en faisant varier v de –10 à +10 volts (supposer que les diodes sont idéales).
Données : R1 = 100 Ω, R2 = 500 Ω, R3 = 400 Ω et R4 = 600 Ω. 


 

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