Redresseur double alternance à pont mixte

Il consiste en deux thyristors seulement. Les deux autres sont remplacés par des diodes. Ainsi si le thyristor Th1 est amorcé, la diode D2 se met spontanément en conduction pour fermer le circuit de la charge. La différence par rapport à un pont complet est que la tension Vs ne pourra plus devenir négative (conduction simultanée de D1 et D2).

α =Л/3 :

α = 2Л/3 :

a/ Fonctionnement :

Pendant l’alternance positive, on amorce le thyristor à l’instant angulaire α. La diode D2 se met spontanément à conduire. La charge voit une tension Vs=Ve. Le réseau débite alors le courant constant de sortie Is (charge industrielle). Au passage de la sinusoïde par zéro, la tension de sortie a tendance à devenir négative. Ceci provoque la conduction de D1 et la charge se trouve en court-circuit sur les diodes D1 et D2 et Vs=0. Le thyristor Th1 voit une tension VTh1=Ve négative et se bloque. Le courant débité  par le réseau s’annule (Th1 et Th2 bloqués) et le courant Is circule dans la maille D1, D2 et la charge. Après un angle de retard α, on envoie une impulsion de gâchette à Th2 qui s’amorce puisque la tension à ses bornes, VTh2=-Ve, est positive. Son amorçage impose à la diode D2 une tension VD2=Ve négative ; elle se bloque donc. Le réseau débite un courant –Is. Seuls Th2 et D1 restent conducteurs et Vs=-Ve jusqu’à la prochaine alternance.

b/ Valeur moyenne récupérée :

On pourra démontrer que la valeur moyenne de la tension redressée est :

Vsmoy= Vmax/Л (1+cosα).

c/ Courants dans les thyristors :

Chaque thyristor conduit pendant au plus une alternance et voit les valeurs de courants suivantes :   Imax= Is ; Imoy= Is (Л-α)/2Л ;  Ieff= Is√(0.5-α/2Л) .

d/ Courants dans les diodes :

On s’intéressera  à la diode D1 :

La diode D1 se bloque seulement lorsque le thyristor Th1 entre en conduction. Chaque diode voit les valeurs de courant suivantes :

Imax= Is ; Imoy= Is(1- (Л-α)/2Л) ; Ieff= Is √(1- (Л-α)/2Л).

e/ Courant débité par le réseau :

Lorsque Th1 conduit, le réseau débite +Is. Lorsque Th2 conduit, le réseau débite –Is. Lorsque les diodes D1 et D2 conduisent simultanément, le débit s’annule.

Le courant débité possède une valeur moyenne nulle et une valeur efficace  I= Is √(1- α/Л).

f/ Facteur de puissance :

La puissance active  P= Vmax Is/Л . (1+cosα).

La puissance apparente  S= Vmax/√2 . Is . √(1-α/Л).

Le facteur de puissance vaut alors :         Fp= (1 + cosα) .√2 / (Л.√(1-α/Л)).

Conclusion :   A valeurs moyennes égales, Le pont mixte procure un facteur de puissance meilleur par rapport au pont tout thyristors.

Par exemple, pour Vsmoy= Vmax/2 :

• Pour le pont tout thyristor, α=38.27° et  Fp= 0.707 AR.
• Pour le pont mixte,  α=55.2°  et  Fp= 0.85 AR.

g/ Tension appliquée aux thyristors:

Lorsque la diode D1  conduit, le thyristor Th1 est soumis à la tension d’entrée Ve. Il doit donc supporter la valeur Vmax  en inverse et en direct  pour α > Л/2.

h/ Tension inverse aux bornes des diodes :

La diode D1 se bloque lorsque Th1 conduit et  se trouve alors soumise à VD1= -Ve.

Tracé pour   α=Л/3 :

Chaque diode devra alors supporter en inverse la tension Vmax.