Un redresseur est un dispositif électronique qui transforme un courant alternatif (AC) en courant continu (DC). Cette conversion est indispensable car la plupart des appareils électroniques fonctionnent en courant continu, alors que le réseau électrique domestique fournit un courant alternatif.

Les redresseurs sont présents dans presque toutes les alimentations électriques, qu'il s'agisse des chargeurs de téléphones, des ordinateurs, des téléviseurs ou des appareils électroménagers.

Le principe de fonctionnement

Le courant alternatif change de sens plusieurs dizaines de fois par seconde. En Europe, cette inversion se produit 50 fois par seconde, ce qui correspond à une fréquence de 50 Hz.

Pour obtenir un courant continu, il faut empêcher le courant de circuler dans l'un des deux sens. Cette opération est réalisée à l'aide de diodes, qui ne laissent passer le courant que dans une seule direction.

Le courant obtenu n'est cependant pas parfaitement continu : il présente encore des variations de tension appelées ondulations.

Le redressement simple alternance

Le redressement le plus simple utilise une seule diode.

Pendant une alternance, la diode conduit le courant. Pendant l'alternance suivante, elle le bloque complètement. La sortie est donc constituée d'une succession d'impulsions séparées par des intervalles sans courant.

Ce montage est peu utilisé pour alimenter des appareils électroniques car il exploite seulement la moitié de l'énergie fournie par le réseau.

Le redressement double alternance

Le redressement double alternance utilise les deux alternances du courant alternatif. La tension obtenue est plus régulière et fournit davantage d'énergie au circuit.

Cette technique est utilisée dans la quasi-totalité des alimentations modernes.

Le pont de diodes

Le redressement double alternance est généralement réalisé à l'aide d'un pont de diodes, également appelé pont redresseur.

Il est constitué de quatre diodes disposées de manière à ce que, quelle que soit l'alternance du courant d'entrée, le courant circule toujours dans le même sens à la sortie.

Lorsque la tension du secteur change de polarité, deux diodes cessent de conduire tandis que les deux autres deviennent passantes. La sortie conserve ainsi toujours la même polarité.

Ce principe est utilisé dans les alimentations d'ordinateurs, les téléviseurs, les chargeurs de batteries et de nombreux équipements électroniques.

Le filtrage

Après le redressement, la tension présente encore des ondulations. Pour les réduire, on ajoute généralement un condensateur de filtrage à la sortie du pont de diodes.

Le condensateur se charge lorsque la tension augmente puis restitue progressivement son énergie lorsque celle-ci diminue. La tension devient ainsi beaucoup plus stable.

Les alimentations de forte puissance utilisent parfois plusieurs condensateurs afin d'améliorer encore le filtrage.

La régulation de la tension

Même après le filtrage, la tension peut encore varier selon la charge ou les fluctuations du secteur.

Un régulateur de tension ou un convertisseur électronique maintient alors une tension de sortie pratiquement constante, indispensable au bon fonctionnement des circuits électroniques.

Les principaux types de redresseurs

Le redresseur simple alternance

Il utilise une seule diode. Sa réalisation est très simple mais son rendement est faible et la tension obtenue présente d'importantes ondulations.

Le redresseur double alternance à point milieu

Ce montage utilise deux diodes et un transformateur possédant un secondaire à point milieu. Il est aujourd'hui moins fréquent que le pont de diodes.

Le pont redresseur

Le pont de diodes est le montage le plus répandu. Il ne nécessite pas de transformateur particulier et exploite les deux alternances du courant alternatif.

Les caractéristiques d'un redresseur

Un redresseur est choisi en fonction de plusieurs caractéristiques : la tension maximale qu'il peut supporter, le courant maximal qu'il peut fournir, sa puissance dissipée et son rendement.

Les diodes provoquent une légère chute de tension lorsqu'elles conduisent. Dans un pont de diodes en silicium, cette perte est généralement d'environ 1,4 V, car le courant traverse successivement deux diodes.

Le refroidissement

Lorsque le courant est important, les diodes dissipent une partie de l'énergie sous forme de chaleur.

Les redresseurs de forte puissance sont souvent montés sur des dissipateurs thermiques, parfois associés à un ventilateur afin de maintenir une température de fonctionnement correcte.

Les applications

Les redresseurs sont utilisés dans les alimentations électroniques, les chargeurs de batteries, les alimentations industrielles, les systèmes audio, les appareils électroménagers, les équipements médicaux, les véhicules électriques et les installations photovoltaïques.

Dans la plupart des appareils alimentés par le secteur, le courant alternatif est d'abord abaissé par un transformateur ou traité directement par une alimentation à découpage, puis redressé, filtré et régulé avant d'alimenter les différents circuits électroniques.