TP 03 Hacheur

Université d'El-Oued
1ere Master Commande Electrique
Faculté des sciences et technologies
Département d'électrotechnique
TP n°03: Hacheur (Conversions continu -continu)
1- LE BUT DU TP:
Les hacheurs sont les convertisseurs statiques continu-continu permettant de fabriquer une source de tension
continue variable à partir d’une source de tension continue fixe.
Le but des TP proposés est :
ƒ Etude d’un variateur de courant continu ou hacheur série à fréquence fixe, ainsi que l’influence du rapport
cyclique.
2- MANIPULATION
2.1. Hacheur série avec charge de type L-R :
Pulse
g
m
C
E
+
i
-
IGBT
DC Voltage Source
RL
+
v
-
Diode
Le hacheur série est chargé par une résistance R et une inductance de lissage L.
Tension d’entrée Ue= +200V
Rapport cyclique α = 0,4 puis α = 0,7
Inductance de lissage L = 125 µH
Fréquence de découpage F déc= 10kHz
ƒ Montrer les formes des tensions et courants représentatifs du fonctionnement de ce hacheur.
ƒ Déterminer la valeur maximale d’ondulation de courant.
2.2. Hacheur série sur une fem
Le hacheur série est chargé par une force électromotrice modélisant un moteur à courant continu. On s’intéresse ici
à simuler le fonctionnement en régime permanent avec les conditions suivantes :
Tension d’entrée Ue= +200V
Rapport cyclique α= 0,4
Pulse
g
m
C
E
+
i
-
IGBT
Inductance de lissage L = 125 µH
Fréquence de découpage F déc= 10kHz
RL
DC Voltage Source
Diode
Courant moyen absorbé par le moteur I=50A puis I=20A
f.e.m
Force électromotrice f.e.m=30 V
+
v
-
Attention : ce circuit ne comporte pas de résistance. En régime permanent la tension moyenne aux bornes d’une
inductance est nulle, donc la fem du moteur est nécessairement égale à la tension de sortie moyenne du hacheur
αUe. Il est indispensable ici d’indiquer une valeur de courant initial pour l’inductance.
ƒ Déterminer l’ondulation de courant maximale.
ƒ Explorer le fonctionnement en conduction discontinue.
2.3 Hacheur parallèle pour créer une tension d’alimentation auxiliaire de +15V à partir de l’alimentation
+5V
L
+
i
-
Ue
g
Pulse
d
Diode
charge R
C1
T
+
v
-
s
m
Us
Conditions de fonctionnement :
Tension d’entrée Ue= +5V
Tension de sortie Us= +15V
Fréquence de découpage F déc= 100kHz
Capacité de lissage C=0.1µF
Hacheur à stockage inductif pour créer une tension négative de -12V à partir de l’alimentation +5V
Pulse
g
m
d
s
Diode
+
i
-
T
Ue
L
Conditions de fonctionnement :
Tension d’entrée Ue= +5V
Tension de sortie Us= -12V
Fréquence de découpage F déc= 100kHz
C1
charge
+
v
-
Us