Introduction. Les hacheurs réalisent la conversion continu-continu

La Conversion Continu - Continu:

COMPAOR RE Innocent Introduction Les hacheurs réalisent la conversion continu-continu 2008-2 2009 Principale application: Alimentation des machines à courant continu à vitesse variable. Les Hac cheurs Selon le sens de transfert de l énergie (fonctionnement en moteur ou en génératrice), on distingue plusieurs structures, Le fonctionnement en génératrice correspond généralement à une phase de freinage (hacheur réversible). 2

COMPAOR RE Innocent 2008-2 2009 Les Hac cheurs Analyse du fonctionnement des hacheurs Hypothèses et propriétés générales 1) On suppose que l ondulation l résiduelle de la tension aux borne de la résistance de charge est négligeable devant sa valeur moyenne 2) On suppose que L est une inductance pure On utilise aussi les propriétés suivantes pour le calcul des différentes grandeurs en régime permanent: La tension moyenne aux bornes d une inductance est nulle (pas d accumulation d énergie dans l inductance) Le courant moyen dans un condensateur est nul (pas d accumulation d énergie dans le condensateur) La puissance moyenne à l entrée est égale à la puissance moyenne à la charge (pas de pertes dans le convertisseur) 3

Hacheur dévolteur (Buck) 4

COMPAOR RE Innocent 2008-2 2009 cheurs Les Hac Hacheur dévolteur (Buck) Analyse du fonctionnement Hypothèse initiale iti sur l état t du circuit: it t<0 0, la diode d D est amorçée et ti(0) = Imin Séquence de commutation: A t = 0, on amorçe le transistor alors que le courant dans l inductance IL(0) = Imin La diode D et le transistor sto sont amorçés ensemble e Cela court-circuite la source de tension Le courant de court-circuit augmente rapidement et I T =Icc I D =Imin-Icc Lorsque ID= 0, VD = -E < 0 Le transistor conduit seul 5

Hacheur dévolteur (Buck) Analyse du fonctionnement 6

COMPAOR RE Innocent Hacheur dévolteur (Buck) Analyse du fonctionnement Séquence de commutation: 2008-2 2009 Les Hac cheurs At= ton, on bloque le transistor alors que I(ton) = Imax On interrompt le courant dans l inductance Il apparaît une surtension : VL=L.dI(t)/dt - Dès que VD=-Vch-VL >0 => La diode s amorçe instantanément et VT = E => Il y a une commutation de courant du transistor vers la diode. A la fin de la séquence de commutation, la diode conduit seule et ID = Imax 7

Hacheur dévolteur (Buck) Formes d ondes 10

Hacheur dévolteur (Buck) Modèle continu équivalent 11

Hacheur dévolteur (Buck) Ondulation du courant 12

Hacheur survolteur (Boost) 13

Hacheur survolteur (Boost) Analyse du fonctionnement 14

Hacheur survolteur (Boost) Formes d ondes 19

Hacheur survolteur (Boost) Modèle continu équivalent 20

Hacheur survolteur (Boost) Ondulation du courant 21

Hacheur dévolteur-survolteur (Buck-Boost) 22

Hacheur dévolteur-survolteur (Buck-Boost) Analyse du fonctionnement 23

Hacheur dévolteur-survolteur (Buck-Boost) Formes d ondes 28

Hacheur dévolteur-survolteur (Buck-Boost) Modèle continu équivalent 29

Hacheur dévolteur-survolteur (Buck-Boost) Ondulations du courant 30

Hacheur réversible en courant 31

Hacheur réversible en courant 32

Entraînement à vitesse variable d une machine à courant continu 33

Hacheur réversible en tension avec modulation (+E, 0) et (-E,0) 34

Hacheur réversible en tension avec modulation (+E, -E) 35

COMPAOR RE Innocent Entraînement à vitesse variable d une machine à courant continu cheurs Les Hac 2009 2008-2 36

Hacheur réversible en courant et en tension 37

Hacheur réversible en courant et en tension 38

COMPAOR RE Innocent Exemples d applications des hacheurs réversibles pour un entraînement à vitesse variable avec des MCC cheurs Les Hac 2009 2008-2 39

Entraînement à vitesse variable d une machine à courant continu 40