Électronique de puissance : Cours sur les alimentations à découpage

HAL Id: cel-01847437
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Submitted on 23 Jul 2018
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Electronique de puissance :
Bernard Multon
To cite this version:
Bernard Multon. Electronique de puissance : : alimentations à découpage. Master. France. 2017.
�cel-01847437�

EcolenormalesupérieuredeRennes/UniversitédeRennes1
Master1(S1)IngénieriedesSystèmesComplexes
UEENER2a–Conversiond’énergie2a(4ECTS)
Cetteunitéd’enseignementfaitsuiteàdeuxUE(annéedeLicence3)concernantlesbasesdel’électrotechniqueet
del’électroniquedepuissance(hacheursetredresseurs).
Ellecomprend7séancesde2hcoursetTDpuisuneévaluationécritede2hdontlanotecomptepourlamoitiéde
lanotetotaledel’UE.L’autremoitiérésultedelamoyennedesnotesdesdeuxséancesdeTP.LesnotesdeTP
sontfondéessurlapréparation,letravailenséanceetlecompterendu.
Leprésentdocumentcontient:
‐ lediaporamadececoursen2parties:
 alimentationàdécoupageforwardetflyback
 Composants(semiconducteursetpassifs)del’électroniquedepuissance
‐ 4sujetsdeTD
 Alimentationforward
 Alimentationflyback
 Composantssemiconducteursdepuissance
 Composantspassifs
‐ 2sujetsdeTP(4hchacun)
 Alimentationsàdécoupageforwardetflyback
 Composantssemiconducteursetpassifs
DIAPORAMA(90diapos)
Partie1:Alimentationsàdécoupage(3,5séancesde2h)
Séance1:
Introductionauxalimentationsélectroniques
Structureforwardendemi‐pontasymétriqueavecinterrupteursparfaits:principedefonctionnement(pasde
dimensionnement)
Séance2:
Structureforwardàunseulinterrupteurcommandéetenroulementdedémagnétisation:principe
TDforward
Séance3:
Flybackenrégimescontinuetdiscontinu,incluantuneintroductionaufonctionnementauto‐oscillant:principes
Séance3,5:
TDflyback(1h)
Partie2:Composantsdel’électroniquedepuissance(3,5séancesde2h)
½Séance4:
Introductionsauxcomposantssemiconducteurs,jusqu’àlafonctioninterrupteur
Séance5:
Formesd’ondegénériquescouranttension,notionsdepertesdeconductionetdecommutation.
Calculssimplifiésd’échauffementenrégimepermanent.
Fonctionnementdesdiodesencommutation:diodesPiN
Séance6:
Recouvrementinverse,influencesurlespertes.
FonctionnementdestransistorsMOSFETetIGBTencommutation,calculdeleurspertes.
TDComposantsSC
Séance7:
Composantsmagnétiques
Condensateursdepuissance
½séanceTDcomposantspassifs

B. Multon ENS Rennes 1
Alimentations à découpage
- Alimentations électroniques
- Structures forward
- Structure flyback
Composants de l’électronique de puissance
- Semi-conducteurs de puissance
- Composants magnétiques
- Condensateurs
Électronique de puissance
Master Ingénierie des Systèmes Complexes
(M1 S1 2017-2018)
UE Conversion d’énergie 2a
Bernard MULTON
Département de Mécatronique - Ecole Normale Supérieure de Rennes
B. Multon ENS Rennes 2
Alimentations à découpage
- Introduction, alimentations électroniques
- Structures forward
- Structure flyback
Composants de l’électronique de puissance
- Semi-conducteurs de puissance
- Composants magnétiques
- Condensateurs

B. Multon ENS Rennes 3
Principales sources d’énergie électrique
Sources de tension alternatives (mono ou triphasées) :
Exemples : - monophasé : domestique 110 V-60 Hz, 230 V-50 Hz
traction ferroviaire 25 kV-50 Hz , 15 kV-16 Hz 2/3
-triphasé 50 Hz : 400 V, 690 V… 400 kV
Définitions : TBT : < 50 V
BTA : 50 à 500 V
BTB : 500 à 1000 V
HTA : 1000 à 50 kV, réseau de répartition : 20 kV) : Pmax 40 MW
HTB : > 50 kV, réseau de transport 63, 90 kV : Pmax 100 MW
225 kV et 400 kV : Pmax 400 MW et plus
Source : http://www.worldstandards.eu/electricite.htm
Ne pas oublier que la plage à tolérance
assez élevée des valeurs efficaces :
230 V +/-10%
B. Multon ENS Rennes 4
Sources de tension continues :
à l’origine les « sources » électrochimiques (piles et accumulateurs)
mais aussi des générateurs électromécaniques, ou plus récemment,
des systèmes de générations eux-mêmes associés à des
convertisseurs électroniques de puissance
Exemples : Piles : 1,5 V …
Accumulateurs : 1,2 V (NiCd et NiMH) par élément + multiples
2 V (plomb-acide)
3,6 V (lithium), variantes entre 2,1 V à 3,8 V
Applications automobiles : 14 V (6 éléments au plomb maintenus en charge)
Applications télécom : 48 V (secours 24 éléments au plomb )
Réseaux ferroviaires : tram, métros : 750 V (500 à 900 V)
trains : 1500 V, 3000 V…
(réseaux aujourd’hui réalisés via des sous-stations convertissant
un réseau alternatif en continu via des convertisseurs électroniques…)
Principales sources d’énergie électrique