Il est possible de convertir le courant alternatif en courant continu sans utiliser de batterie ou de transformateur. Un redresseur peut être utilisé à cet effet.
I. Principe de fonctionnement des redresseurs
Un redresseur est un dispositif électronique capable de convertir le courant alternatif en courant continu. Il réalise principalement la fonction de redressement grâce aux caractéristiques de conductivité unidirectionnelle des composants semi-conducteurs tels que les diodes.
Redressement demi-onde
Dans un circuit de redressement demi-onde, lorsque la demi-onde positive du courant alternatif d'entrée est présente, la diode conduit et le courant passe par la charge, formant une sortie de courant continu. Pendant la demi-onde négative du courant alternatif d'entrée, la diode est coupée et aucun courant ne passe par la charge. Ainsi, on obtient à la sortie un courant continu pulsé avec uniquement la demi-onde positive. Par exemple, un circuit de redressement demi-onde simple peut se composer d'une diode et d'une résistance de charge.
L'avantage du redressement demi-onde est que le circuit est simple et peu coûteux. Cependant, l'inconvénient est que la tension de sortie en courant continu fluctue beaucoup et l'efficacité est faible, n'utilisant que la moitié de la forme d'onde du courant alternatif.
Redressement pleine-onde
Le circuit de redressement pleine-onde peut surmonter les inconvénients du redressement demi-onde. Il utilise deux diodes ou un transformateur à enroulement central pour permettre aux demi-ondes positives et négatives du courant alternatif de passer par la charge, obtenant ainsi une sortie de courant continu relativement stable. Par exemple, dans un circuit de redressement pont plein-onde, quatre diodes forment un pont. Quel que soit le cycle positif ou négatif du courant alternatif d'entrée, il y a toujours deux diodes qui conduisent et le courant passe toujours par la charge.
Le redressement pleine-onde a une efficacité plus élevée et moins de fluctuations de la tension de sortie en courant continu, mais le circuit est relativement plus complexe.
II. Autres méthodes possibles
En plus des redresseurs, d'autres méthodes peuvent également être utilisées pour convertir le courant alternatif en courant continu, mais ces méthodes nécessitent généralement certains composants électroniques spécifiques.
Filtrage par condensateur
La connexion d'un condensateur en parallèle à la sortie du circuit de redressement peut jouer un rôle de filtrage et rendre le courant continu de sortie plus stable. Lorsque la tension crête du courant alternatif d'entrée est présente, le condensateur se charge ; lorsque la tension d'entrée diminue, le condensateur se décharge pour maintenir la tension à travers la charge. Par exemple, dans un circuit de redressement demi-onde simple avec filtrage par condensateur, le condensateur peut grandement réduire les fluctuations de la tension de sortie.
L'effet de filtrage du condensateur dépend de la capacité du condensateur et de la taille de la charge. En général, plus la capacité est grande, meilleur est l'effet de filtrage, mais le coût augmentera également.
Circuit stabilisateur de tension
Pour stabiliser davantage la tension de sortie en courant continu, un circuit stabilisateur de tension peut être ajouté sur la base du circuit de redressement et du circuit de filtrage. Le circuit stabilisateur de tension peut ajuster automatiquement la tension de sortie en fonction des changements de la charge pour la maintenir dans une plage relativement stable. Par exemple, les diodes stabilisatrices de tension couramment utilisées, les régulateurs de tension à trois broches, etc., peuvent tous être utilisés pour construire un circuit stabilisateur de tension.
Le circuit stabilisateur de tension peut améliorer la qualité du courant continu et est adapté aux situations où la stabilité de la tension est exigée.
En conclusion, lorsque ni la batterie ni le transformateur ne sont utilisés, le courant alternatif peut être converti en courant continu par des méthodes telles que les redresseurs, combinées au filtrage par condensateur et aux circuits stabilisateurs de tension.