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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA
ECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE MOHAMED BOUDIAF-M’SILA
FACULTE DE TECHNOLOGIE
DEPARTEMENT DE GENIE ELECTRIQUE
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION DU
DIPLÔME DE MASTER EN GENIE ELECTRIQUE
SPECIALITE : COMMANDE DES SYSTEMES ELECTRIQUES
THEME
Commande par mode de glissement des convertisseurs
Buck et Boost intégrés dans un système photovoltaïque
Proposé et dirigé par : Présenté par :
Dr. BARKAT Said M. BERROUBI Abdennoure
Année Universitaire : 2015 / 2016
N° d’ordre : CSE-206

REMERCIEMENTS
Je me dois remercier ALLAH le Tout Puissant pour toute la volonté et le
courage qu’il m’a donnés pour l’achèvement de ce travail.
Je tiens tout d’abord à remercier vivement mon promoteur Dr. BARKAT
SAID, qui a manifesté son entière disponibilité pour m'aider et de m'orienter. Je
le remercier aussi pour la confiance et la compréhension qu’il m’a toujours
prouvées.
Je remercie également tous les membres de jury d’avoir accepté
d'examiner ce travail.
Mes vifs remerciements s’adressent également à tous les membres de ma
famille surtout ma chère mère et mon cher père pour leur aide inconditionnelle
et pour leur soutien précieux durant ma formation, ce qui leur fait valoir ma
grande reconnaissance.
Enfin, je remercie toutes les personnes, qui ont contribué de près ou de
loin, directement ou indirectement à l’aboutissement de ce travail.

Dédicace
Avant tous, je remercie ALLAH le tout puissant de m’avoir
donné le courage et la patience pour réaliser ce travail malgré toutes les
difficultés rencontrées.
Je dédie ce travail en signe de respect et de reconnaissance à
Ma très chère mère et mon père
Mes sœurs
Mes frères
A toute ma famille
A tous mes amis
BERROUBI ABDENNOURE

Sommaire
i
Sommaire
Introduction générale……………………………………………………………………………………………..........
1
Chapitre I:Modelisation des convertisseurs Buck et Boost
I.1. Introduction…………………………………………………………………………………………………..........
5
I.2. Modes de fonctionnement des convertisseurs DC-DC…………………………………………………………….
6
I.3. Modélisation des convertisseurs DC-DC…………………………………………………………………………..
6
I.3.1. Modèle moyen des convertisseurs DC-DC…………………………………………………………………..
6
I.3.1.1. Convertisseur Buck…………………………………………………………………………………...
8
I.3.1.1.1. Convertisseur Buck idéal………………………………………………………………………..
8
I.3.1.1.1.1. Structure……………………………………………………………………………..........
8
I.3.1.1.1.2. Principe de fonctionnement……………………………………………………………….
8
I.3.1.1.1.3. Commande PWM…………………………………………………………………………
9
I.3.1.1.1.4. Modèle instantané……………………………………………………………………........
10
I.3.1.1.1.5. Modèle moyen……………………………………………………………………….........
11
I.3.1.1.2. Modèle avec résistance de parasites……………………………………………………….........
11
I.3.1.1.2.1. Structure…………………………………………………………………………………..
11
I.3.1.1.2.2. Modèle instantané……………………………………………………………………........
11
I.3.1.1.2.3. Modèle moyen…………………………………………………………………………….
12
I.3.1.2. Convertisseur Boost……………………………………………………………………………..........
13
I.3.1.2.1. Convertisseur Boost idéal……………………………………………………………………….
13
I.3.1.2.1.1. Structure……………………………………………………………………………..........
13
I.3.1.2.1.2. Principe de fonctionnement……………………………………………………………….
13
I.3.1.2.1.3. Modèle instantané ………………………………………………………………….........
14
I.3.1.2.1.4. Modèle moyen…………………………………………………………………………….
15
I.3.1.2.2. Modèle du convertisseur Boost avec résistances de parasites…………………………………..
15
I.3.1.2.2.1. Structure……………………………………………………………………………...........
15
I.3.1.2.2.2. Modèle instantané…………………………………………………………………………
15
I.3.1.2.2.3. Modèle moyen…………………………………………………………………………….
16
I.4. Dimensionnement des convertisseurs Buck et Boost……………………………………………………………..
17
I.4.1. Hypothèses………………………………………………………………………………………………….
17
I.4.2. Dimensionnement du convertisseur Buck………………………………………………………………….
17
I.4.2.1. Ondulation du courant ΔiL et choix de L ……………………………………………………………..
18
I.4.2.2. Courant d'entrée moyen…………………………………………………………………………........
18

Sommaire
ii
I.4.2.3. Resistance critique……………………………………………………………………………............
18
I.4.2.4. Choix de la diode……………………………………………………………………………..............
19
I.4.2.5. Choix du MOSFET………………………………………………………………..………………….
19
I.4.2.6. Ondulation de la tension de sortie ΔVs, choix de C ………………………………..………………...
20
I.4.3. Dimensionnement du convertisseur Boost………………………………………………..………………..
21
I.4.3.1. Ondulation du courant ΔiL et choix de L ……………………………………………..………………
22
I.4.3.2. Courant d'entrée moyen ………………………………………………………………..…………….
22
I.4.3.3. Resistance critique………………………………………………………………………..…………..
22
I.4.3.4. Choix de la diode……………………………………………………………………………..............
23
I.4.3.5. Choix de MOSFET………………………………………………………………...………................
23
I.4.3.6. Ondulation de la tension de sortie ΔVs et choix de C ………………………………………………..
23
I.4.4. Conception des convertisseurs Buck et Boost……………………………………………………...............
24
I.5. Résultats de simulation……………………………………………………………………………………………
26
I.6. Conclusion………………………………………………………………………………………………………...
27
Chapitre II: Commande linéaire des convertisseurs Buck et Boost
II.1. Introduction ……………………………………………………………………………………………………...
28
II.2. Effet des correcteurs……………………………………………………………………………………………...
29
II.3. Rôle du correcteur………………………………………………………………………………………………..
29
II.4. Principales fonctions de transfert………………………………………………………………………...............
29
II.4.1. Fonction de transfert du correcteur……………………………………………………………….............
29
II.4.2. Fonctions de transfert du convertisseur Buck…………………………………………………….............
30
II.4.3. Fonctions de transfert du convertisseur Boost …………………………………………………………....
31
II.5. Types de régulation ……………………………………………………………………………………………..
33
II.5.1. Contrôle direct du rapport cyclique (Voltage Mode Control) …………………………………………...
33
II.5.1.1. Contrôle direct du rapport cyclique du convertisseur Buck …………………………….............
33
II.5.1.1.1. Résultats de simulation………………………………………………………………............
35
II.5.1.1.1.1. Avec variation de la charge………………………………………………………………..
35
II.5.1.1.1.2. Avec variation de la tension d'entrée……………………………………………………...
36
II.5.1.2. Contrôle direct du rapport cyclique du convertisseur Boost…………………………………........
37
II.5.1.2.1. Résultats de simulation……………………………………………………………………...
40
II.5.1.2.1.1. Avec variation de la charge………………………………………………………..............
40
II.5.1.2.1.2. Avec variation de la tension d'entrée……………………………………………………...
41
II.5.2. Régulation en courant (Current Mode Control)………………………………………………………….
42
II.5.2.1. Régulation en courant / CMC du convertisseur Buck …………………………………….............
42
II.5.2.1.1. Boucle de courant …………………………………………………………………………..
43
II.5.2.1.2. Boucle de tension…………………………………………………………………………...
45
II.5.2.1.3. Résultats de simulation……………………………………………………………..............
46
II.5.2.1.3.1. Avec variation de la charge………………………………………………………............
47