Fréquence Ripple Redresseur Demi-Onde : La Règle Fondamentale
La fréquence ripple fondamentale (la plus basse) à la sortie d'un redresseur demi-onde est exactement égale à la fréquence secteur (fsecteur).
Pourquoi ? La Mécanique Forme d'Onde
- Action Demi-Onde : Diode conduit seulement pendant demi-cycle positif entrée sinusoïdale (0 à π). Elle bloque demi-cycle négatif (π à 2π).
- Sortie Resultante : Série d'impulsions demi-sinus positives isolées, séparées par intervalles tension nulle.
- Périodicité : Une impulsion par cycle entrée. Temps entre pics impulsion = T = 1/fsecteur.
- Analyse Fourier : Cette forme d'onde périodique décompose en composante DC plus série infinie harmoniques CA. La plus basse fréquence composante AC (ripple fondamental) est à fsecteur.
Exemples Concrets
| Fréquence Secteur | Fréquence Ripple Fondamentale | Période Ripple |
|---|---|---|
| 50 Hz (Europe/Asie) | 50 Hz | 20 ms |
| 60 Hz (Amériques) | 60 Hz | 16,67 ms |
| 400 Hz (Aérospatial) | 400 Hz | 2,5 ms |
Comparaison : Demi-Onde vs Pleine Onde
- Demi-Onde : Fréquence Ripple = fsecteur (50/60 Hz). Tension ripple élevée (Vr(cc) ≈ Vcrête sans filtre). Difficile filtrer (C gros nécessaire).
- Pleine Onde (Pont ou Centre-Tapé) : Fréquence Ripple = 2 × fsecteur (100/120 Hz). Impulsions deux fois par cycle. Amplitude ripple plus faible, plus facile filtrer (C plus petit), utilisation transformateur plus faible.
Les Harmoniques Comptent Aussi
Bien que fondamental soit à fsecteur, sortie contient harmoniques paires et impaires fortes (2f, 3f, 4f...). Un simple filtre condensateur atténue basé sur son impédance (XC = 1/2πfC) à *chaque* harmonique. La basse fréquence fondamentale (50/60 Hz) signifie condensateur doit être très gros pour obtenir basse tension ripple comparé redresseur pleine onde.
Implication Conception
Pour une taille condensateur et courant charge donnés, un redresseur demi-onde aura une tension ripple crête-crête significativement plus haute qu'un redresseur pleine onde car le condensateur doit alimenter la charge pendant la période complète (T) plutôt que demi-période (T/2).
Règle Pratique : Facteur ripple redresseur demi-onde non filtré = 1,21 (121%). Pleine onde = 0,48 (48%). Filtrage non optionnel pour presque toutes applications CC.