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| d) Filtrage. Condensateurs. Courant continu. |
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Résumé des pages précédentes :
Les transfos fournissent du courant “alternatif”, de forme sinusoïdale, comme celle
du secteur. Des diodes permettent de redresser ce courant. Mais ça n´est toujours pas du courant continu...
Une fois de plus nous allons vouloir raboter les montagnes,
en prendre le sommet pour en boucher les vallées... Dans la figure L  ,
dans les petits cadres verts, voici les bosses du courant redressé... En M 
les creux ont été bouchés, le courant devient un peu plus lisse — il y a encore quelques petites
dents, c´est le “ronflement”, mais on le considère maintenant comme continu...
On s´est servis pour cela d´un condensateur
que nous avons placé à la sortie du pont de diodes étudié dans notre page précédente
(G ). C´est le composant marqué C1 ci-dessous
en K . On remarque tout de suite, quand on ajoute le condensateur,
que l´ampoule éclaire beaucoup plus, ce qui se comprend en comparant les deux schémas ci-dessus (il
y a plus de “bleu ciel” — représentant grosso modo l´électricité transmise
— à droite qu´à gauche)...
Le condensateur est un composant électronique qui
permet (entre autres) de stocker une charge électrique en agissant comme une petite
pile rechargeable, un accu... Lors des pics, il se charge ; lors des creux, il restitue au circuit l´énergie
stockée...
Ci-dessous 
des condensateurs de filtrage, des gros composants assez chers... Ils sont marqués de trois indications :
— leur “capacité”,
en microfarads (sous-multiples d´une unité appelée farad) ; pour le filtrage de nos alims,
il faudra de 1000 à 4700 microforads (abréviation : µF) ;
— la tension maximale admissible
(valeurs à peu près normalisées : 12, 15, 20, 40, 63 volts...) ;
— le sens, car les gros
condensateurs sont “polarisés” ; la borne à relier au “moins” (la masse) est marquée
d´un... signe moins, le “plus” étant marqué d´une gorge en creux. Attention au
sens, c´est vital (risque d´explosion).
On s´arrêtera là pour le moment : la forme
d´onde obtenue nous convient pour nos trains... Si des montages électroniques ou numériques sont concernés,
une étape supplémentaire sera appliquée, la stabilisation : voyez
pour cela les pages du Meccano électronique.
D´autres renseignements sur les “condos” ?
Mais oui, et c´est dans le dico du Meccano !
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| e) Résumé. Les formes d´onde appliquées aux trains |
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N. Une belle onde alternative sinusoïdale, telle qu´elle sort de nos prises
de courant secteur et, en plus petite mais de même forme, du secondaire de nos transformateurs. Mais aussi, en
plus grande, sur la caténaire S.N.C.F... eh oui, c´est pareil ! |
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O. On a supprimé la partie négative
de l´onde alternative à l´aide d´une diode ; le courant est redressé
simple alternance. L´énergie est gaspillée plus de la moitié du temps.  |
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P. On a redressé aussi la partie négative à l´aide de quatre diodes en pont : courant
redressé double alternance. Beaucoup de locos miniatures acceptent ce courant, mais
pas du tout les montages numériques ! |
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| Q. On a filtré l´onde
ci-dessus à l´aide d´un gros condensateur. C´est du courant continu
mais affecté de petites dents de scie (le ronflement) qui peuvent nuire à
certaines applications (haute fidélité, applications numériques...) mais pas du tout aux locomotives. |
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R. Un filtrage plus énergique a été appliqué, le ronflement disparaît, c´est
du pur continu. Même forme parfaite qu´à la sortie d´une pile
ou d´un accumulateur. |
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| S. La solution Jouef
ou Fleischmann à basse vitesse : courant redressé double alternance mais de tension plus faible
et réglable mécaniquement (conseillé pour les mécaniques mauvaises et pour des ralentis
sans risque de plantage). |
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| e) Toutes les autres formes d´onde existent ! |
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Je sens les lecteurs qui
se pâment d´aise : “On sait tout, on a tout vu, merci Ptitrain...” Eh bien, non, vous
n´avez pas tout vu — toutes les formes possibles d´ondes existent, soit dans la nature, soit créées
par l´homme, soit créées par vous... En voici encore une demi-douzaine, avec juste de petits commentaires...
N.B. — Alternatif =
qui change tout le temps de sens (plus, zéro, moins, zéro, plus...). Continu
= qui va toujours dans le même sens. Sinusoïdal = en forme de sinusoïde
(comme le secteur). Pulsé = qui change de forme, mais pas de sens. Le redressé
ou le M.L.I. sont pulsés. Pur continu = plat, qui ne change pas de sens, ni de forme. |
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T. La solution S.N.C.F. (et de certains boîtiers électroniques de petit
train, par ex. GaugeMaster) : le “hachage” de la tension redressée à l´aide de semiconducteurs,
les thyristors (à gauche, vitesse rapide ; au milieu, mi-vitesse ; à droite, extrême ralenti).
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| U. La solution M.L.I. (modulation
de la largeur des impulsions) : la tension est forte mais elle est appliquée au moteur plus ou moins longtemps
(à gauche, vitesse rapide ; au milieu, mi-vitesse ; à droite, extrême ralenti). On dose
au mieux l´effet “coup de pied au derrière”. |
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V. L´onde peut aussi être utilisée pour véhiculer des informations numériques —
en plus de l´énergie ! Voici un signal de télécommande,
alternatif, issu d´une “centrale numérique”, destiné à piloter plusieurs locos
(après décodage et redressement) ou accessoires (après décodage) : lumières,
crochet d´attelage, etc. |
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| W. Voici une onde de forme très
courante, le triangle, à droite dans sa version continue,
qui pourrait faire accélérer puis ralentir un convoi... |
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X. Mais il peut y avoir des triangles alternatifs : même forme d´onde
mais qui varie de “plus” à “moins” avec un passage par zéro volt... ! |
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| Y. Ici, une dent
de scie, on dit aussi une rampe. C´est une forme qu´on rencontre dans
les temporisateurs de bonne qualité... |
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Z. Alors que les temporisateurs “vite-faits” se contenteront souvent de cet ersatz de dents de scie, typique
d´une tension de charge non régulée aux bornes d´un condensateur (par ex. dans les montages
à 555...). |
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| Finalement (c´est la fin, pour
aujourd´hui !), les pics de tension ; souvent ce sont des parasites
qu´on essaiera d´éradiquer par des condensateurs de découplage, des diodes ou des bobines. |
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