Convertisseurs Transformateur Redresseurs u2 A vAK Diode bloquée vAK<0 ; iAK=0 secondaire N2 spires Transfo. parfait Pont de Graëtz j T 2 2V̂ < u >= π T U20 N 2 = U10 N1 0 D1 D3 D2 D4 D1 D3 0 T 2 t 2T T Lissage capacitif j Puissance absorbée Puissance utile P1 P2 i L L uL = 0 v2 0 t T 2 L : inductance (self) de lissage. E, r :charge (ex. moteur cc). C redresseur Pfer Pj2 u charge Rendement P2 P1 − Pfer − PJ = P1 P1 décharge Un condensateur lisse la tension T 2 j i v u L uL M uc Charge redresseur imoy T 2 T 2 T T t T 2 iG2 t 0 T 2 T θ=ω.t (rad) α π π+α 2π 2π+α Eléments conducteurs 0 T1 D2 T2 D1 T1 D2 T T 2 élement commandé diode passante phase de roue libre (gris) 2T V̂ u = (1+ cosα ) π α : angle d’amorçage (rad) u calculée à partir de la charge. Une bobine lisse le courant u (V) i (A) 0 iG1 u calculée à partir du pont. Lissage inductif t 2T Loi des mailles : u = ur + E + uL on passe aux valeurs moyennes. : u = r.i + E T 0 t T 2 0 α 0 θ=ω.t T π π+α 2π 2π+α thyristor passant T2 0 T1 T2 T 2 T1 T t 2T Tension moyenne u= 2Vˆ cosα π α : angle d’amorçage (rad) u calculée à partir de la charge : voir le pont mixte. T T 2 T T 2 T iD1 t t αT K iG2 T 2 t 0 Τ+αT T 0 2T Eléments passants t T T 2 iG1 2T 2∆i 0 0 T t Τ+αT T i (A) imax i imin imoy T 2 i1 (1-α)T αT 0 i t 0 -E αT t 0 Tension moyenne T E K ouvert Τ+αT T U=E u;i u (V) t 0 u iH2 Tension efficace K fermé i D2 H1, H2 : transistors en commutation D1, D2 : diodes de récupération (r, L, E’) : charge (ex. un moteur asynchrone) V imoy T2 t 0 Calcul du rendement par la méthode des pertes séparées Il faut faire trois essais avec le transformateur : 1 - l’essai à vide (i2=0) fournit pfer ; 2 - l’essai en court-circuit fournit pj1 + pj2 ; 3 - l’essai en charge fournit P1 (ou P2). + u αT 0 r H2 T u u i E’ iD2 (toujours) K ouvert iH1 L Oscillogrammes K fermé H1 E L lisse le courant i. v1 ur r iD1 M uM Rôle de l’inductance v1 et v2 D1 E u K = hacheur = interrupteur = transitor en commutation i2 T2 E D2 T T 2 uL L D i t 0 i1 i2 uL v 0 ic v = U2.I2.cosϕ2 Terminale génie mécanique Vˆ =V 2 U= Diodes passantes Bilan des puissances η= Charge tension efficace t U10 et U20 : tensions eff. à vide Pj1 v iD V u i K ib v2 u D1 tension moyenne 0 v1 i T2 v e c i1 L : self ou inductance de lissage. v (V) u (V) Transformateur j T1 D3 D4 Transfo. réel = U1.I1.cosϕ1 R u t m= Pont mixte D1 D2 v U2 I1 = U1 I2 et T1 Pour bloquer, il faut iAK=0. En électrotechnique le thyristor est équivalent à un interrupteur unidirectionnel commandé à la fermeture. i vce hacheur iC b K vAK Diode passante vAK=0 ; iAK>0 Charge U2 N2 = U1 N1 A Pont de Graëtz Rapport de transformation m= iAK avec transfo. à point milieu Pour amorcer, il faut vAK>0 et iG. iG aspect réel Charge primaire N1 spires K A K Thyristor diode de roue libre u1 Diode parfaite iAK Onduleur commandés source i2 Hacheur série charge non commandé i1 statiques D αT K T D Τ+αT iH1 t 2T α : rapport cyclique Tension moyenne u = αV t 0 D1 H1 H1 D2 H2 H2 Eléments passants Eléments commandés Signe de la puissance reçue par la charge (-) : phase de récupération Loi des mailles u = uM + uL En passant aux valeurs moyennes : u = uM + uL = uM Autres relations Ondulation Courant moyen I −I ∆i = max min 2 Imax + Imin i =I≈ 2 Sens du transfert de puissance puissance instantannée : p=u.i SOURCE CHARGE u>0 ; i>0 ; p>0 u<0 ; i>0 ; p<0 phase de récupération u<0 ; i<0 ; p>0 u>0 ; i<0 ; p<0 phase de récupération ©Divoux claude - 1999
