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problèmes corri gés d'électronique de puissance niveaux de difficulté progressifs corrigés détaillés

Pierre Mayé

Professeur de physique appliquée à ArrasRetrouver ce titre sur Numilog.com illustration de couverture : © digitalvision

© Dunod, Paris, 2013

ISBN 978-2-10-058828-2Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod - toute reproduction non autorisée est un délit. III

TA B L E D E S M ATI È R E S

CONVERS

I

ON ALTERNAT

I F-

CONTINU 1

R edresseur non commandé PD3 3 R edresseur non commandé S9 15 R edresseur commandé PD3 37
R edresseur de courant 49
R edresseur M L

I à appel de courant sinusoïdal

63

CONVERS

I

ON CONTINU-CONTINU 77

Hacheur alimentant un moteur à courant continu

79

Hacheur abaisseur

97
Hacheur élévateur en correcteur de facteur de puissance 111

CONVERS

I

ON CONTINU-ALTERNATIF 137

O nduleur de secours 139
O nduleur d'une installation photovoltaïque 153
O nduleur à résonance 177
Convertisseur alternatif-alternatif à deux onduleurs 191

CONVERS

I

ON ALTERNAT

I

F-ALTERNAT

I F 203

Gradateur monophasé à trains d'ondes 205

Gradateur à commande de phase

227
Gradateur triphasé à trains d'ondes 243Retrouver ce titre sur Numilog.com

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Conversion alternatif-continu

1. r edresseur non commandé PD3 3 2. r edresseur non commandé s9 15 3. r edresseur commandé PD3 37
4. r edresseur de courant 49
5. r edresseur M l

I à appel de courant sinusoïdal

63Retrouver ce titre sur Numilog.com

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© Dunod - toute reproduction non autorisée est un délit. 3 niveau de dificulté le problème s'intéresse au redresseur le plus courant dans les applications industrielles : le mon- tage PD3. les questions sont proches du cours et permettent ainsi de revoir les méthodes clas siques

d'étude des redresseurs. après trois parties consacrées à l'étude du montage en fonctionnement

normal, la dernière partie traite de son comportement en cas de dé faut.

ÉNON

l'étage d'entrée d'une alimentation à découpage destinée à maintenir en parfait état électrique

F igure

1.1 - Redresseur non commandé PD3.

Ce montage comporte six diodes supposées idéales. Il est alimenté par un réseau dont les ten

sions simples v , v 2 et v 3

V = 230 v

et de fréquence f = 50,0 Hz :

RE D R E S S E U R

N O N C O M M A N D É PD3

1Retrouver ce titre sur Numilog.com

4 vV 1 2cos vV 2 22
3 cos vV 3 22
3 cos t ft pour que la charge puisse être assimilée à une source de courant continu I 0 7,20 A. A . ÉTU D E D E S TE N S I O N S a .1 Tracer la courbe de la tension redressée u d Indiquer les intervalles de conduction de chacune des diodes. a .2 Quel est l'indice de pulsation p de la tension redressée ? a .3 Exprimer la valeur moyenne U d 0 de la tension redressée u d en fonction de V puis effectuer l'application numérique. B . ÉTU D E D E S C O U R A NTS

B.1 Tracer la courbe de l'intensité i

D 1 du courant dans la diode D

B.2 Exprimer l'intensité moyenne I

D 0 du courant dans une diode en fonction de I 0 puis effectuer l'application numérique. B.3I D du courant dans une diode en fonction de I 0 et calculer sa valeur.

B.4 Tracer la courbe de l'intensité i

B.5I des courants en ligne en fonction de I

0 et calculer sa valeur. C . ÉTU D E D E S PU I S S A N C E S C.1 Déterminer la puissance apparente S à l'entrée du redresseur. C.2 Calculer la puissance active P appelée par le redresseur.

C.3 Calculer le facteur de puissance f

P à l'entrée du montage.Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod - toute reproduction non autorisée est un délit. 5 S olution

C.4 tracer l'allure de la courbe du fondamental i

f du courant en ligne i (sans donner la f du fondamental i f du courant i par rap port

à la tension v

C.5 Que peut-on dire de la puissance réactive Q appelée par le redresseur ? C.6 en déduire la puissance déformante D appelée par le redresseur. D

FO N CTI O N N E M E NT E N C A S D E D ÉFA UT

la diode D F igure

1.2 - Coupure d'une diode.

D.1 tracer la courbe de la tension redressée u

d aux bornes du récepteur en fonction de l'angle

D.2 exprimer la valeur moyenne U

d 0 de la tension redressée u d en fonction de V puis effectuer fonctionnement normal S OLUT I ON A

TU D E D E S TE N S I O N S

A .1 les diodes D , D 2 et D 3 constituent un commutateur à cathodes communes. À chaque ins

tant, la diode passante est celle qui est reliée à la phase du réseau présentant la tension la plus

2 3 constituent un commutateur à anodes communes. À chaque

instant, la diode passante est celle qui est reliée à la phase du réseau présentant la tension la plus Retrouver ce titre sur Numilog.com

6 négative. Pendant une période de l'alimentation, la tension redressée u d est donc constituée de six UV3

U2303400V

UU M 2 U M

4002566V

L'indice de pulsation p de la tension redressée est le nombre de calottes de sinusoïde com- p = 6Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod - toute reproduction non autorisée est un délit. 7 S olution Aquotesdbs_dbs1.pdfusesText_1