CHAPITRE 4 HACHEURS
On distingue plusieurs types de hacheurs les deux types de base (que nous nous proposons d'étudier ici) étant le montage série et le montage parallèle. Le
Le HACHEUR
Une source réelle comporte une résistance interne représentée en série sur la source de tension et en parallèle sur la source de courant. 1.2 Caractérisation
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19 avr. 2014 en monophasé et en triphasé hacheur série et parallèle
DIFFÉRENCE ENTRE LES VARIATEURS BIPOLAIRES ET
Si nous travaillons avec un moteur 8 fils en bipolaire les bobines peuvent être connectées en série ou en parallèle. Les deux options ont la même régulation
CH10 : Les hacheurs
10.1 Connaître les structures des hacheurs série parallèle
Support de cours Délectronique de puissance Les convertisseurs
Figure N°20: Forme d'ondes des principales grandeurs d'un Hacheur parallèle. (Conduction continue). III-3-1-4- Relation entre les tensions d'entrée et de
Les convertisseurs Continu/Continu : Les Hacheurs
La valeur moyenne de la tension de sortie dépend de ?=?T et varie entre 0 et E. Si on associe l'hacheur série de la figure 2 avec l'hacheur parallèle de ...
CHAPITRE 4 HACHEURS
étant le montage série et le montage parallèle. Comparaison du hacheur série avec le montage potentiométrique. ... Définition du rapport cyclique.
Le HACHEUR
Une source réelle comporte une résistance interne représentée en série sur la source de tension et en parallèle sur la source de courant.
4. Hacheurs
Il faut donc insérer entre l'alimentation et le convertisseur un Hacheur série 1 quadrant ... l'adjonction d'une diode en parallèle du transistor.
Électronique de puissance Principes
5 déc. 2013 3.3.3 Étude du montage du hacheur parallèle . ... différence de pression entre deux point du circuit intensité électrique = débit.
LES REDRESSEURS DC/DC: LES HACHEURS Objectifs
Hacheur parallèle. Hacheur série. Sources charges. Hacheur à accumulation Les hacheurs à accumulation d'énergie permettent le transfert d'énergie entre ...
Électronique de puissance
4.1 Hacheurs directs. 69. 4.1.1 Hacheur série. 70. 4.1.2 Hacheur parallèle. 76. 4.1.3 Hacheur réversible en courant. 79. 4.1.4 Hacheur en pont.
Montages hacheurs et ses applications
Figure (?-19) : Montage hacheur parallèle avec charge RL . I.5/ Comparaison entre les différents interrupteurs entièrement commandables :.
AD2
1 INTRODUCTION A L'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE (ENPU).................................................................................................................................................. 2
1.1 CARACTERISATION DES SOURCES .................................................................................................................................................... 2
1.2 CARACTERISATION DES CHARGES .................................................................................................................................................... 2
1.3 EXEMPLES .................................................................................................................................................................................. 3
1.4 REGLE D'ASSOCIATION DES SOURCES ............................................................................................................................................... 3
1.5 CARACTERISATION DES INTERRUPTEURS ........................................................................................................................................... 4
1.6 TECHNOLOGIE DES INTERRUPTEURS................................................................................................................................................. 4
1.7 FAMILLES DE HACHEURS ............................................................................................................................................................... 5
2 HACHEUR SERIE OU ABAISSEUR ........................................................................................................................................................................................... 6
2.1 PRINCIPE DU HACHEUR SERIE ......................................................................................................................................................... 6
2.2 RELATIONS ................................................................................................................................................................................. 6
2.3 CHOIX DES INTERRUPTEURS ........................................................................................................................................................... 7
2.4 ASSOCIATION HACHEUR SERIE ET MACHINE A COURANT CONTINU ......................................................................................................... 8
2.5 CALCUL DE L'ONDULATION DE COURANT .......................................................................................................................................... 9
3 HACHEUR ELEVATEUR OU PARALLELE ................................................................................................................................................................................ 11
3.1 ALLURE DES SIGNAUX ................................................................................................................................................................. 11
3.2 RELATIONS ............................................................................................................................................................................... 11
3.3 CHOIX DES INTERRUPTEURS ......................................................................................................................................................... 12
4 HACHEUR 2 QUADRANTS .................................................................................................................................................................................................. 13
4.1 ANALYSE DE LA COMMUTATION ................................................................................................................................................... 13
4.2 ANALYSE DES INTERRUPTEURS ...................................................................................................................................................... 14
5 HACHEURS 4 QUADRANTS ................................................................................................................................................................................................. 14
5.1 COMMANDE UNIPOLAIRE (+UE, -UE) ............................................................................................................................................. 15
5.2 COMMANDE BIPOLAIRE (0+UE, 0-UE) ........................................................................................................................................... 15
CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 2 sur 15 TSI Eiffel Dijon1 INTRODUCTION A L'ELECTRONIYUE DE PUISSANCE (ENPU)
alternative, basse ou haute tension, etc..) à une charge en une autre forme (continue, alternative, basse ou haute tension, etc..).
Les applications couvrent toute la gamme de puissance des actionneurs électriques :Lampe fluocompact 15W Autolib 45kW AGV 8,6MW
Dans le cadre de ce cours, on se limitera aux transformations continu-continu.1.1 Caractérisation des sources
Les sources électriques existantes sont des générateurs de tension ou de courant continus ou alternatifs.
Par définition, on parle de sources statiques : Une source de tension idéale impose une tension indépendamment du courant qui la parcourt, Une source de courant idéale impose un courant indépendamment de la tension à ses bornes. source de tension idéale source de courant idéaleLa tension est constante quelle que soit
la valeur du courantLe courant est constant quelle que soit
la valeur de la tensionUne source réelle comporte une résistance interne, représentée en série sur la source de tension et en parallèle sur la source de
courant.1.2 Caractérisation des charges
Par extension, on parlera de sources dynamiques de tension ou de courant pour les charges (des dipôles) tels que
respectivement la tension et le courant ne peuvent varier instantanément à leurs bornes. Ce comportement est observé pour un
condensateur (source dynamique de tension) ou une inductance (source dynamique de courant).Un autre exemple : la machine à courant continu est considérée comme une source de courant (on dira à comportement
E i u E i u I i u I i u CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 3 sur 15 TSI Eiffel Dijon1.3 Exemples
Sources de
tensionCondensateur batterie réseau de distribution
sources de courantElectro-aimant Mcc self
potentielle), toutes les associations de sources ne sont pas permises :1.4 Rğgle d'association des sources
Règle n°1 : On ne doit pas interconnecter deux sources de tension différentes. Le courant échangé deviendrait alors trğs grand et l'on aboutirait ă une destruction. Règle n°2 : il ne faut jamais court-circuiter une source de tension. Règle n°3 : On ne doit pas interconnecter deux sources de courant différentes. La tension à leurs bornes deviendrait alors très grande et l'on aboutiraità une destruction.
Règle n°4 : Il ne faut jamais laisser une source de courant en circuit ouvert. Il reste donc comme association permise deux sources de nature différente : une source de tension associée à une source de couranténoncées précédemment conduit donc à devoir utiliser deux interrupteurs : le premier connecte les sources entre elles, le
second assure le respect de la règle 4 vis-à-vis de la source de courant. CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 4 sur 15 TSI Eiffel Dijonliés : leurs états sont nécessairement complémentaires. Cette structure de base est nommée " cellule de commutation » elle est
la brique élémentaire de tout convertisseur statique.1.5 Caractérisation des interrupteurs
Nombre de segments
Un interrupteur idéal K est considéré comme un dipôle orienté en convention récepteur (cf. symbole). Il possède deuxétats :
Etat ouvert (O) (caractérisé par Ik=0)
Etat fermé (F) (caractérisé par Vk=0)
des segments sur lesquels son point de fonctionnement (vK , iK) peut se déplacer. Ces segments de droite sont confondus avec les axes pour un interrupteur idéal.1.6 Technologie des interrupteurs
Trois composants sont couramment utilisés, seuls ou combinés, pour réaliser un interrupteur.
Diode Transistor MOS IGBT
Amorçage et blocage
spontanésAmorçage et blocage
commandés par vGSAmorçage et blocage
commandés par vGE vk ik KSymbole
Etat fermé
vk ikCaractéristique statique :
Interrupteur à 2 segments
Etat ouvert
iD vD A K vCE vGE iC C G E vDS S D G vGS iD iD vD vRTension
inverse iC vCE vGE > 0 vGE 0 iD vDS Diode de structure vGS > 0 vGS = 0 CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 5 sur 15 TSI Eiffel Dijon1.7 Familles de hacheurs
ou courant et dont la grandeur de sortie est également continue ou à faible ondulation. On distingue deux familles de convertisseurs continu / continu. - Les hacheurs à liaison continue (continuité électrique entre entrée et sortie), Charge rapide et contrôlée de batteries d'accumulateurs, et typiquement entraînement de moteurs à courant continu à vitesse variable,Shield Arduino L298
- Les alimentations à découpage avec isolation galvanique. Les alimentations à découpage se sont fortement développées pour remplacer lesalimentations linéaires de poids élevé et faible rendement. Elles sont utilisées désormais
dans tous les appareils électroniques " grand public ».Alimentation à découpage
MW 3 à 12V/ 1.5A max. 100-
240VDans le cadre de ce cours, on se limitera aux hacheurs à liaison continue. CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 6 sur 15 TSI Eiffel Dijon
2 HACHEUR SERIE OU ABAISSEUR
2.1 Principe du hacheur série
Le hacheur série connecte une source de tension sur une charge à comportement source de courant (par exemple un circuit
inductif).Pour respecter les règles
d'association des sources, les interrupteurs K1 et K2 sont commandés de manière complémentaire. La source de tension est continue et prend la valeur Ue. La charge a un comportement source de courant et prend la valeur is > 0.2.2 Relations
Tracer les allures des signaux ik1, ik2 et Us
calculer la valeur moyenne de la tension de sortieUs=f(Ue, ɲ)
On retiendra : Le hacheur série est équivalent à un transformateur pour les valeurs moyennes, de rapport de transformation variable entre 0 et 1. K1 K2 Ue is Ie(t) U K1 K2 Ue is ie(t) Us(t) VK1 iK1 VK2 iK2 CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 7 sur 15 TSI Eiffel DijonChoisir les composants qui constituent K1 et K2 et dessiner la structure complğte d'un hacheur sĠrie.
Applications : hachurez le quadrant utilisable avec cette structure (i>0)2.3 Choix des interrupteurs
Après avoir compléter les graphes, dessiner les segments utilisés pour les interrupteurs K1 et K2.
U Q1 Q4 Q3 Q2 I K1 ɲT T t ik1 ɲT T t ik2 ɲT T t K1 ɲT T vk1 ɲT T t vk2 ɲT T t K1 vk ikInterrupteur K1
vk ikInterrupteur K2
CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 8 sur 15 TSI Eiffel Dijon2.4 Association Hacheur série et machine à courant continu
Un exemple très classique d'utilisation du hacheur série est l'entraînement à vitesse variable de la machine à courant continu.
2.4.1 Calcul de
ssmoyenUULe séquencement des interrupteurs modifie la topologie du circuit. Il est nécessaire de tracer un
schéma pour chacune des phases de ce séquencement :T passant, D bloquée
esUUT bloqué ; D passante
0sU sU prend la valeur eU entre les instants 0 et T de manière périodique, Alors eesmoyenUTUTU.)0.(.1D esmoyenUU.2.4.2 Calcul de
)(tsi L'équation électrique est obtenue par la loi des mailles :0..)()(Edt
diLiRUs tstsHypothèses de calcul :
l'échelle d'une période de fonctionnement du hacheur, on suppose E constant ; en effet la constante de temps
mécanique est souvent très supérieure à la constante de temps électrique eemW!! donc E ne peuvent pas changer durant une période de commutation de l'interrupteur.On néglige
)(.tiR devant le terme Epériode. (vrai si la constante de temps électrique est petite devant la constante de temps mécanique)
emeW Alors0.)(Edt
diLUs ts Soit dtLEUdits
s.)( CI4 La machine à courant continu et sa commande Denis Guérin Page 9 sur 15 TSI Eiffel Dijon il faut donc distinguer deux cas : Tt.0T passant, D bloquée
etsUU)( alors dtL EUdie s. soit csttL EUie tsquotesdbs_dbs12.pdfusesText_18[PDF] difference entre jeu et sport
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