TPHacheur

Electronique de puissance
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ELECTONIQUE DE PUISSANCE TP n°3
Le hacheur
1. Généralités :
Le hacheur est un convertisseur statique qui permet d'alimenter une charge sous tension
continue réglable à partir d'une source de tension continue constante .
C’est un convertisseur " continu- continu" (transformation de même nature que celle que
réalise un transformateur en alternatif ) Symbole :
2. Le hacheur à transistor :
2.1 : le transistor bipolaire :on peut l’utiliser pour la commande des moteurs à faible
puissance.
Le transistor bipolaire est de type NPN ,il est commandé par son courant de base ib.
2.2 : Circuit de commande du transistor :
Vcc
Vce
Ic
Ib

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Le circuit de commande estun oscillateur NE555,qui génère un signal réctangulaire de
fréquence variable.
1 -Masse
2-Déclenchement.
3-Sortie.
4-Raz.
5-Tension d’alimentation.
6-Seuil de commutation.
7-Décharg
8-Alime ntation.
R1=R2= 2kΩ
P :potentiomètre 10kΩ
C2= 0.01µF ; C3=0 ,047 µF
3 Hacheur série ou (dévolteur) :
Il permet de varier la tension en 0 et la valeurV, selon la largeur et varie entre[0 1] ,il
diminue la valeur moyenne.
Vcc
R1
R2
C2
8
4
3
7
6
5
1
C3
2
P
Vers la base du
transistor

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équation de base :
*0 t T
=E
* T<t<T = E
=0
4 Hacheur paralléle :(survolteur)
Ce type de montage permet en particulier d’effectuer du freinage par récupération avec
un moteur à courant continu.
Equation de base :
0<t< T
=0 = (1- ) E
T<t<T
=E
2. Principe ; débit sur charge résistive :

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a) Pour le montage la charge est le rhéostat de 100 ; E = 9 V. Sur la maquette , à choisir la
fréquence f=500 Hz.Relever les courbes u ch (t) pour les rapports cycliques : 0,25 ; 0,5 ;
0,75 .
b) Relever la valeur moyenne de uch (t) : Uchmoy Tracer Uchmoyen en fonction de
rapport cyclique. Justifier cette valeur et déterminer l'expression générale de Uchmoy en
fonction de rapport cyclique et de E .
3.Débit sur charge inductive :
a) On choisit la fréquence f =1kHz .On met en série avec le rhéostat une bobine sans
fer. Comment doit-on placer la diode de roue-libre ? Justifier le sens de branchement et la
necessité de la diode
b) Donner une valeur à Rrhéostat telle que le courant i ch soit ininterrompu ( le courant
est non nul pendant toute le période ; c'est le seul cas de fonctionnement intéressant ) .
c) Expliquer comment on relève à l'oscilloscope i H, i ch ,, i DRL ( r = 0,1 ) .
d) Tracer alors les uns sous les autres , les oscillogrammes des courants iH , ich , et i DRL . En
déduire les instants de conduction de chacun des composants .
e) Relever Ichmoy ; I max et I min . Justifier la relation Ichmoy = ( I max + I min ) / 2
f) Calculer U chmoy / résistances . Comparer et conclure .
g) Relever l' oscillogramme de u ch (t) . Justifier sa forme . Que vaut Uchmoy pour les
rapports cycliques : 0,25 ; 0,5 ; 0,75 ? Comparer avec la théorie .
h) Faire varier l' inductance de la bobine en changeant le nombre de spires ou en
introduisant un noyau ferro- magnétique .Comment évolue la forme du courant i ch ( t) et sa
valeur moyenne Ichmoy ? Justifier la réponse à partir des régimes transitoires dans un circuit
inductif .
4. Alimentation d'un micro-moteur à courant continu :
Remplacer la charge par le groupe micro-moteur en série avec la bobine .
a) Mesurer Uchmoy et n fréquence de rotation en tr. s-1.Tracer n = f ( U chmoy ) .le
fréquencemètre branché aux bornes du capteur de vitesse indique 2.n n étant la fréquence de
rotation
b) En déduire une relation approchée entre U chmoy et n