Electronique de puissance 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. Vcc Ib Ic Vce 2.2 : Circuit de commande du transistor : Université abdehamid Ibn Badis Page 1 Electronique de puissance Le circuit de commande estun oscillateur NE555,qui génère un signal réctangulaire de fréquence variable. Vcc R1 8 4 P 7 3 Vers la base du transistor 2 R2 6 C2 5 1 C3 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 diminue la valeur moyenne. Université abdehamid Ibn Badis et varie entre[0 1] ,il Page 2 Electronique de puissance 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 : Université abdehamid Ibn Badis Page 3 Electronique de puissance 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 Université abdehamid Ibn Badis Page 4
