Le pont de diode transforme l'alternatif en continu, dernière étape avant de charger la batterie
Un pont de diodes est en réalité une série de diodes connectées de manière à transformer le courant alternatif en courant continu. Il en existe des monophasés et des triphasés. On peut faire un pont de diodes soit même à partir de diodes simples.
Une diode est un élément de base de l'électronique, qui correspond au clapet anti-retour si on fait une analogie avec l'eau. La diode bloque le courant dans un sens, et le laisse passer dans l'autre, moyennant une petite chute de tension (généralement 0,7V). Cette chute de tension occasionne des pertes par effet joule, fonction du courant qui traverse la diode. C'est en quelque sorte "les frais de péage".
La puissance perdue dans la diode pour une intensité de 10A est par exemple de 0,7 x 10 = 7 Watt.
Cette puissance est perdue sous forme de chaleur, qu'il faut évacuer pour ne pas surchauffer la diode et provoquer sa descrution. C'est pourquoi on place le pont de diode sur une dissipateur thermique, souvent un radiateur fait d'aluminium et doté d'une large surface d'échange grâce à des ailettes.
Il est important de placer les ailettes dans le sens vertical pour permettre d'optimiser le flux d'air circulant sur le radiateur (l'air chauffe, monte, faisant ensuite place à de l'air frais venant d'en bas). C'est ce qu'on appelle un refroidissement par convection naturelle de l'air.
Un pont de diode triphasé, le plus courant en éolien, comporte 6 diodes qui chauffent beaucoup car les courants sont forts en basse tension (souvent supérieur à 40A). Le radiateur doit être large pour dissiper une importante quantité de chaleur.
Par exemple, pour une éolienne de 1000W en 24V, on atteint un courant de 42A. La puissance thermique dégagée par le pont de diodes triphasé est alors de 6 x 0,7 x 42 = 176 Watt.
Pour assurer un bon transfert de chaleur entre la diode et le dissipateur, il est judicieux de disposer de la pâte thermique (à base de poudre métallique) entre les deux éléments qui sont boulonnés ensemble.
En plus d'un excellent refroidissement, la diode elle-même doit avoir une marge de sécurité suffisante pour assurer la fiabilité du pont. Une défaillance sur une diode (souvent les jours de grands vents) engendre la perte d'une phase de sortie de la génératrice, ce qui va surcharger les phases restantes. Ces phases peuvent surchauffer jusqu'à la destruction de la génératrice, un élément clé de l'éolienne.
Je préfère donc choisir une diode dont le courant nominal est au moins 50% supérieur au courant maximal de sortie de l'éolienne. Dans notre exemple d'éolienne de 1000W en 24V, je préconise donc d'utiliser des diodes de 42 x 1,5 = 63A minimum.
Enfin, les connexions électriques avec la diode doivent être soignées et durables. Utilisez des cosses de haute qualité et serrez fort les connexions électriques. Des rondelles Grover sont pratiques pour garder un bon serrage malgré la dilatation thermique.
