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1 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif 1 ) Principe 1.1) Généraliés C es un converisseur saique, qui perme des échanges d énergie enre une enrée coninue e une sorie alernaive. Symbole: Si la source coninue es une source de ension, l onduleur es appelé onduleur de ension, si c es une source de couran, on parle de commuaeur de couran. L onduleur es auonome si la fréquence es indépendane de la source de sorie. 1.) Synhèse On souhaie à parir d uns source de ension coninue non réversible en ension, réversible en couran obenir une source de couran réversible en couran e en ension, afin d obenir un signal alernaif en sorie. Avec ce monage, on a bien un signal ayan i 1 v deux valeurs pour v : v = ou v = donc v moy =, or il nous fau v moy =. v k i k Possibilié d obenir ceci en prenan v =, v = ou v =, mais avec v moy =. La srucure en pon perme ces possibiliés. Condiions sur les inerrupeurs: i 1 v K = K e K = K v k i k La source de couran : v Circui inducif, donc en reard sur v. ernaud J 1/9

2 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif v On souhaie avoir v elle que : v k c. o. (blocage) i k Commande par exemple : Pour rendre v réversible, on peu éablir une liaison du poin au + ou au - de l alimenaion, on peu égalemen envisager de fixer le poin à une valeur à mi-chemin enre le + e le - de la source de ension coninue. v k i k v / / Si K 1 e K son fermés alernaivemen pendan la moiié de la période chacun, il es alors possible de remplacer le pon avec une seule alimenaion e deux condensaeurs ideniques C. v k i k v C C i 1 Ceux-ci permeen en même emps à la source d êre réversible en couran. Les condensaeurs peuven sockés des charges conrairemen à l alimenaion. ernaud J /9

3 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif ) Onduleur auonome monophasé à deux ransisors ( demi-pon).1) Schéma du monage i 1 i D1 D 1 i 1 i 1 1 : NPN, : PNP Il fau K1 = Ke que le emps d ouverure e de fermeure soien ideniques. La commande es die alors symérique. v i D D.) Oscillogrammes v / i 1 i D1 i i D commande.3) Inerpréaion inerrupeur fermé De 0 < : K1 fermé e K ouver v = = * de 0 < 1 : 0 A C es la diode, qui condui, an que le couran rese. La puissance insananée p = v. =. Il y a ransfer d énergie de la. C es une ernaud J 3/9

4 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif * de 1 < 0 A A = 1, le ransisor se me à conduire, le couran rese. La puissance insananée p = v. =. Il y a ransfer de ension de la. De < : K fermé e K 1 ouver v = = * de < 1 + : 0 A C es la diode, qui condui, an que le couran rese. La puissance insananée p = v. =. Il y a de nouveau ransfer d énergie de la. C es une. * de 1 + < 0 A A = 1 + (/), le couran s annule puis devien, le ransisor devien passan. La puissance insananée p = v. =. Il y a ransfer de ension de la..4) Grandeurs caracérisiques.4.1) Période Elle es imposée par la commande de K 1 e K..4.) Valeur efficace Elle es imposée par le choix de la source de ension ici. avec ernaud J 4/9

5 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif 3 ) Onduleur de ension monophasé en pon 3.1) Schéma i 1 i D1 i H1 i D3 i H3 i D i H i D4 i H4 v Il fau K1 = K e K3 = K4. Srucure de K 1 e K 3 : Srucure de K e K 4 : NPN PNP 3.) Commande symérique 3..1) Oscillogrammes v 1 + (/) 1 inerrupeurs commandés élémens passans phase de récupéraion ernaud J 5/9

6 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif 3..) Inerpréaions L explicaion es la même qu avec un demi-pon, hormis le fai qu il faille K 1 e K 4 dans le même éa logique ainsi que K 3 e K mais dans l éa logique complémenaire aux deux précédens. La commande des inerrupeurs impose la période du converisseur, la valeur efficace vau V = v = V1. 3.3) Commande décalée 3.3.1) Oscillogrammes v τ (/) inerrupeurs commandés élémens passans phase de récupéraion phase de roue libre 3.3.) Inerpréaions 0 < < τ K e K 4 son fermés, K 1 e K 3 son ouvers. i 1 v le couran es négaif, cela impose la conducion du ransisor e de la diode D 4. p = 0 W, c es une phase de roue libre. v k i k ernaud J 6/9

7 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif τ < < 1 K 1 e K 4 son fermés, K e K 3 son ouvers. i 1 v v k i k Le couran es oujours négaif, cela impose la conducion de D 1 e D 4. p = v. =. < 0W, c es une phase de récupéraion. 1 < < K 1 e K 4 son fermés, K e K 3 son ouvers. i 1 v v k i k Le couran es posiif, cela impose la conducion de 1 e 4. p = v. =. > 0 W, c es une phase d échange d énergie enre la source e la charge. < < τ + K 1 e K 3 son fermés, K e K 4 son ouvers. i 1 v v k i k Le couran es posiif, cela impose la conducion de 1 e D 3. p = v. = 0 W, c es une phase de roue libre. τ + < < 1 + K e K 3 son fermés, K 1 e K 4 son ouvers. i 1 v v k i k Le couran es posiif, cela impose la conducion de D e D 3. p = v. = -. < 0 W, c es une phase de récupéraion. ernaud J 7/9

8 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif 1 + < < K 1 e K 4 son ouvers, K e K 3 son fermés. i 1 v v k i k Le couran es négaif, cela impose la conducion de e 3. p = v. = -. > 0 W, c es une phase d échange d énergie de la source vers la charge ) Grandeurs caracérisiques Période: Elle es imposée par la commande des inerrupeurs. Valeur efficace : V = v avec v = (Aire sous la courbe de v prise sur ) /. *( τ)* V1 ( τ) Aire = 1 τ = V1. = V1.( ) τ V = V1 1 par l inermédiaire de τ, on peu régler la valeur efficace. 3.4) Commande M.L.I ( Modulaion de Largeur d Impulsion) P.W.M ( Pulse Wih Modulaion) 3.4.1) Uilié Pour la commande symérique, la ension u a une ceraine décomposiion specrale (fondamenal, plus harmoniques de rang impair). Ceux de rang 3 e 5 son difficiles à éliminer pour récupérer un signal parfaiemen sinusoïdal afin de commander un Moeur Asynchrone. On a donc défini une commande décalée afin d obenir une ension u ayan des harmoniques de rang faible de rès faibles ampliudes par rappor au fondamenal. Les aure hormis ceux de rang 3 e 5 seron plus facilemen filrables (pour α = 30 ou ernaud J 8/9

9 Chapire.3.3 Conversion coninu alernaif τ = Τ/1, l harmonique de rang 3 disparaî). On réalise une commande décalée en généran deux ondes recangulaires décalées e addiionnées en paran d un signal riangulaire comparé à une composane coninue. En uilisan la commande M.L.I, les harmoniques de rang faible son éliminés, les aures pourron donc êre facilemen filrable. On aura donc un signal après filrage, parfaiemen sinusoïdal, qui conviendra à la commande d un M.A.S. 3.4.) Principe de commande Numérique, en uilisan une mémoire programmée. Dans ce cas là, la valeur efficace de u ne peu varier. Analogique, en comparan un signal sinusoïdal de fréquence ( modulane) celle à laquelle on veu ravailler, avec un signal riangulaire de plus haue fréquence ( poreuse). 4 ) Uilié de ce converisseur - Alimener des moeurs synchrones ou asynchrones, don on désire faire varier la viesse en gardan U/f = C se. - Alimenaion de secours. - Alimenaion de disposiif de chauffage par inducion. ernaud J 9/9

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