IST ELECTRONIQUE DE PUISSANCE Niveau L1 GBM Novembre 2020 Ing. Martial NGOUJOU 2 Pré - requis et volume horaire 1. Objectif L’étudiant doit être capable de : ➢ Comprendre la structure et le fonctionnement des différents composants de puissance; ➢ Analyser le fonctionnement des principales structures des convertisseurs 2. Pré-requis Notions en électrotechnique, Notions en électronique ET Notions en mathématique (intégrales) 3. Organisation du cours 24 H de cours magistraux + TD et Devoir 4. Évaluation Devoir 1 2 Plan du cours I. Introduction aux systèmes d’électronique de puissance II. Redresseurs 3 IST INTRODUCTION AUX SYSTEMES D'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE EXAMEN Institut Supérieur de Technologies Sciences et technologies Module : Habilitation-sécurité électrique Documents autorités : Oui Non 4 Introduction ➢ Introduction ➢ Définition L’électronique de Puissance est la branche du génie électrique qui a pour objet l'étude de la conversion d'énergie électrique. ❖ Qu’est-ce que la conversion d’énergie électrique ? C’est la modification de la forme et le réglage de l'énergie électrique. 5 Introduction ➢ Définition Ainsi L'électronique de puissance est une discipline qui étudie comment on peut régler : ❖ La forme ❖ L’amplitude ❖ Ou les deux (Forme et l’amplitude) de la tension d’un générateur (alternatif ou continu) pour l ’adapter à un récepteur à l'aide de dispositifs statiques. ➢ Origines des convertisseurs La disponibilité d’énergie électrique ou Énergie électrique « primaire » sous deux formes à savoir : ❖ Forme alternative : Fournie par le réseau de distribution ou groupe électrogène ❖ Forme continue : Fournie par des batteries d’où des génératrices à courant continu 6 Introduction ➢ Historique Avant le développement des semi-conducteurs issu des progrès de la physique, pour convertir une tension alternative en une tension continue ou l’inverse on utilisait des machines électriques : Exemples de conversions avec des machines ✓ Conversion d’une tension alternative vers une tension continue : 7 Introduction ➢ Historique Exemples de conversions avec des machines ✓ Conversion d’une tension continue vers une tension alternative : ✓ Conversion d’une tension alternative vers une tension alternative variable : 8 Introduction ➢ Défauts du système de conversion avec les machines ✓ Encombrement ✓ Mauvais rendement ✓ Coût de maintenance élevé ✓ Difficilement commandable ✓ Difficilement commandable ✓ Domaine d’application réduite 9 Introduction ➢ Les convertisseurs statiques Le développement des composants de puissance au milieu du 20ième siècle a permis de réaliser des convertisseurs électriques sans machines tournantes appelés les convertisseurs statiques (« statique » car sans mouvements). ✓ Définition Un convertisseur statique est un dispositif qui transforme de l'énergie électrique disponible en une forme appropriée (offre) à une autre forme adaptée à l'alimentation d'une charge (demande) La conversation se fait à l 'aide de dispositifs semi-conducteurs de puissance fonctionnant en commutation pour avoir un bon rendement. 10 Introduction ➢ Les convertisseurs statiques ✓ Avantages du système de conversion avec les convertisseurs statiques Les convertisseurs statiques permettent : ❖ Bon rendement ❖ Encombrement réduit (taille et masse réduites) ❖ Silencieux (bien être) ❖ Une utilisation plus souple et plus adaptée de l’énergie électrique, conforme aux besoins actuels des utilisateurs ; ❖ Une amélioration de la gestion, du transport et de la distribution de l’énergie électrique pour le fournisseur d’énergie ; ❖ Simplicité de réglage et du control ; ❖ Permettent l’accroissement de la qualité du produit fabriqué. ; 11 Introduction ➢ Les convertisseurs statiques ✓ Différents types de convertisseurs statiques Selon le réseau disponible et le besoin en charge, on distingue différents type de convertisseurs ❖ Convertisseur Alternatif – Continu: Redresseur; ❖ Convertisseur Continu – Alternatif: Onduleur; ❖ Convertisseur Continu – Continu: Hacheur ❖ Convertisseur Alternatif – Alternatif: Gradateur. 12 Introduction ➢ Les convertisseurs statiques ✓ Différents types de convertisseurs statiques Selon le réseau disponible et le besoin en charge, on distingue différents type de convertisseurs 13 Introduction ➢ Domaines d’application de l’électronique de puissance 14 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance En électronique de puissance on utilise des interrupteurs réalisés a partis des semiconducteurs tels que : ✓ TRIAC ✓ Diode ✓ Thyristor ✓ Transistor ✓ GTO ✓ … ❖ Diode C’est un interrupteur unidirectionnel en courant non commandable ni à la fermeture ni à l’ouverture : Blocage et amorçage naturelle. Image d’une diode Symbole d’une diode 15 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Diode Le fonctionnement s’opère suivant deux modes: • Mode passante La diode est passante lorsque la tension a ces bornes est positive 𝑉𝐴𝐾 > 0 Conséquence: Si la diode est passante alors elle se comporte comme un interrupteur fermé 𝑽𝑨𝑲 = 𝟎 𝑰𝑨𝑲 > 𝟎 • Mode bloquée La diode est bloquée lorsque le courant IAK qui la traverse est nul 𝐼𝐴𝐾 = 0 Conséquence: Si la diode est bloquée alors elle se comporte comme un interrupteur ouvert 𝑽𝑨𝑲 < 𝟎 𝑰𝑨𝑲 = 𝟎 16 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Thyristor C’est un interrupteur unidirectionnel en courant commandable à la fermeture: Image d’un thyristor Symbole d’un symbole Le fonctionnement s’opère suivant deux modes: • Mode passante Le thyristor est passant lorsque: 𝑉𝐴𝐾 > 0 et on applique un courant de gâchette IG suffisant Conséquence: Si le thyristor est passant alors il se comporte comme un interrupteur fermé 𝑽𝑨𝑲 = 𝟎 𝑰𝑨𝑲 > 𝟎 17 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Thyristor Le fonctionnement s’opère suivant deux modes: • Mode bloquée Le thyristor est bloquée lorsque le courant IAK qui le traverse est nul 𝐼𝐴𝐾 = 0 Conséquence: Si le thyristor est bloquée alors il se comporte comme un interrupteur ouvert 𝑽𝑨𝑲 < 𝟎 𝑰𝑨𝑲 = 𝟎 NB: Une fois le thyristor passant, il s’ouvre que lorsque le courant qui le traverse s’annule Si le thyristor est bloqué 𝑉𝐴𝐾 < 0 et applique une impulsion de gâchette IG, il reste bloqué 18 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Transistor bipolaire de puissance Le transistor est un composant totalement commandé : à la fermeture et à l’ouverture. Il n’est pas réversible en courant, ne laissant passer que des courants de collecteur ic positifs. Il n’est pas réversible en tension, n’acceptant que des tensions vCE positives lorsqu’il est bloqué. : Image d’un transistor Symbole d’un transistor 19 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Transistor bipolaire de puissance En électronique de puissance, les transistors fonctionnent en régime de commutation tandis que le fonctionnement linéaire est plutôt utilisé en amplification de signaux. Le transistor bipolaire joue le rôle d’interrupteur unidirectionnel en courant et tension commandable à la fermeture et à l’ouverture par le biais du courant de base iB : ▪ Transistor bloqué : état obtenu en annulant le courant de base iB(𝑖𝐵= 0) ce qui induit un courant de collecteur nul ( 𝑖𝑐= 0) et une tension VCE non fixée. L’équivalent est un commutateur ouvert. ▪ Transistor saturé : ici, le courant iB est tel que le transistor impose une tension VCE nulle tandis que le courant ic atteint une valeur limite dite de saturation icsat. L’équivalent est un commutateur fermé. 20 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Transistor MOSFET de puissance Le transistor MOSFET est un interrupteur commandé à la fermeture et à l’ouverture par la tension VGS : VGS = 0 annule le courant iD ( 𝑖𝐷= 0. Image Symbole VGS = 0 annule le courant iD ( 𝑖𝐷= 0 ) : transistor bloqué VGS >VGsat permet au courant iD de se croitre : transistor saturé 21 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Transistor MOSFET de puissance ✓ Fonctionnement Transistor ouvert (OFF) : État obtenu en annulant la tension vGS de commande, procurant une impédance drain-source très élevée, ce qui annule le courant de drain iD. La tension vDS est fixée par le circuit extérieur. L’équivalent est un interrupteur ouvert. Transistor fermé (ON) : Une tension vGS positive rend RDS très faible et permet au courant iD de croître. L’équivalent est un interrupteur fermé. 22 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolor Transistor) Le transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) est l’association d’un transistor bipolaire (collecteur et émetteur) et d’un transistor MOSFET. Il associe les performances en courant entre collecteur et émetteur (la faible chute de tension collecteur émetteur est de 0,1 V) et la commande en tension par sa grille qui nécessite un courant permanent quasiment nul. Il est commandé à la fermeture et à l’ouverture par la tension VGE. 23 Introduction ➢ Composants de l’électronique de puissance ❖ GTO (Turn off Gate Thyristor ) C’est un thyristor commandé à la fermeture et à l’ouverture : ✓ 𝑖𝐺> 0 : GTO passant (avec VAK >0) ✓ 𝑖𝐺< 0 : GTO bloqué L’annulation du courant peut aussi provoquer un blocage spontané du GTO. 24 Introduction ➢ Comparaison des interrupteurs : On distingue trois types différents : ✓ Fonction diode : non commandable; ✓ Fonction thyristor = commandable à fermeture; ✓ Fonction transistor = commandable à la fermeture et à l’ouverture, Le Thyristor : très robuste mais très lent (temps de commutation élevé) GTO : très robuste commandé à la fermeture et à l’ouverture mais lent. Les thyristors et les GTO supportent bien les forts courants et les fortes tensions donc destinés à des applications fortes puissances à la fréquence du secteur. Transistor bipolaire : présente comme avantages une faible chute de tension à l’état passant et le pouvoir de commuter de forts courants, mais nécessite une puissance de commande non négligeable(commandé par un courant (iB) et sa fréquence de travail est relativement basse. 25 Introduction ➢ Comparaison des interrupteurs : MOSFET : commandé par une tension (une puissance de commande presque nulle), fréquence de commutation très élevée (des KHZ) mais c’est un composant très fragile donc destiné aux applications faible puissance haute fréquence. L’IGBT réunit les avantages du bipolaire et du MOSFET : il a remplacé le bipolaire dans les applications de puissance moyenne. 26 Introduction ➢ Sources de tension/courant actives et passives: ❖ Source de tension parfaite 27 Introduction ➢ Sources de tension/courant actives et passives: ❖ Source de courant parfaite 28 Introduction ➢ Sources de tension/courant actives et passives: ❖ Récapitulatifs 29 Introduction ➢ Sources de tension/courant actives et passives: ❖ Règles d’association des source Un convertisseur statique est donc constitué d’interrupteur qui connectent séquentiellement une source d’entrée a une charge on constate aisément que toutes les associations de sources ne sont pas permise 30 Introduction ➢ Questions de cours: 31 IST REDRESSEMENTS EXAMEN Institut Supérieur de Technologies Sciences et technologies Module : Habilitation-sécurité électrique Documents autorités : Oui Non 32 INTRODUCTION ➢ Définition : Les montages redresseurs, souvent appelés simplement redresseurs, sont des convertisseurs de l'électronique de puissance qui assurent directement la conversion alternatifcontinu. Alimentés par une source de tension alternative monophasée ou polyphasée, ils permettent d'alimenter en courant continu le récepteur branché à leur sortie. On en trouve dans la plupart des appareils électriques ou électroniques domestiques. En effet, la tension fournie par le secteur (SONABEL) est une tension alternative de 220 Volts (valeur efficace), alors que la plupart des appareils domestiques fonctionnent avec du courant continu. Ceux-ci contiennent donc de quoi convertir la tension du secteur en tension continue. Par exemple, on en trouve dans l'alimentation d'un ordinateur, dans 33les, dans les machines à laver, et bien d'autres. INTRODUCTION ➢ Les types de redresseurs : les redressement non commandés :utilisant uniquement des diodes et délivrant une tension de valeur moyenne non réglable. les redressements commandés : utilisant des thyristors permettant d’obtenir une tension de valeur moyenne réglable. 34 INTRODUCTION ➢ Méthode d’étude du montage redresseur : L’étude du montage redresseur porte sur : Vc(θ) est tension aux bornes de la charge ✓ L’analyse du fonctionnement du circuit sur une période (T ou 2ᴨ); ✓ La recherche de la forme de la tension redressée Vc (tension aux bornes de la charge) ; ✓ Le calcul de la valeur moyenne <Vc> de Vc(t) ; 35 INTRODUCTION ➢ Méthode d’étude du montage redresseur : ✓ Le calcul de la valeur efficace Vc de Vc(t) ; ✓ Le facteur de forme; Vc F= Vc Plus F tend vers 1, plus la tension redressée Vc(t) peut être considérée comme continue. ✓ Le taux d’ondulation : = VcMAX − VcMIN Vc Plus taux tend vers 0, plus la tension redressée Vc(t) peut être considérée comme continue. 36 IST REDRESSEMENTS NON COMMANDE EXAMEN Institut Supérieur de Technologies Sciences et technologies Module : Habilitation-sécurité électrique Documents autorités : Oui Non 37 Redressement non commandés ➢ Symbole normalisé convertisseur alternatifs/continu non commandé ➢ Composants utilisés : Dans le redressement non commandé les composants utilisés sont uniquement des diodes 38 Redressement non commandés ➢ Les types de redressement non commandés : Rappelons la différence entre alternatif et continu : une tension alternative change de signe, ce qui veut dire que ce dernier passe régulièrement du positif vers le négatif, alors qu'une tension continue reste en permanence dans le positif (ou le négatif) et ne change pas de signe. Pour convertir de l'alternatif en continu, il existe plusieurs méthodes, selon ce qu'on fait des tensions ayant le signe qu'on veut éliminer. Les redresseurs les plus simples se contentent de supprimer les tensions négatives (ou positives), alors que d'autres les transforment en tensions de signe contraire. 39 Redressement non commandés ➢ Les types de redressement non commandés : On distingue ainsi : les redresseurs simple alternance qui annulent les tensions négatives (ou positives) ; Tension d’alimentation alternative Tension continue redressée 40 Redressement non commandés ➢ Les types de redressement non commandés : On distingue ainsi : les redresseurs double alternance qui transforment les tensions négatives en tension positives (ou inversement). Tension d’alimentation alternative Tension continue redressée 41 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 1. Charge résistive: a) Montage b) Analyse du fonctionnement 42 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 1. Charge résistive: c) Formes d’ondes des différentes grandeurs 43 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 1. Charge résistive: d) Valeur moyenne de la tension vC et du courant iC T 1 Vcmoy Vc (t )dt T0 Vcmoy = ⇒ VM Vcmoy 1 V ( )d 2 0 Avec V ( ) = VM sin( ) VM Ic = .R Et e) Calcul de valeur efficace de la tension redressée Vc T 1 2 Vc = V (t )dt c T 0 ⇒ VM Vc = 2 1 Vc = ( 2 2 2 ( V sin ) d ) Avec M ( Sin ) 0 Et Ic = Vc VM = R 2.R 2 1 − cos 2 =( ) 2 44 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 1. Charge résistive: f) Facteur de forme et taux d’ondulation VM Vc F= = 2 = = 1.57 Vc VM 2 Et = VcMAX − VcMIN VM − 0 = = = 3.14 VM Vc 45 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 2. Charge R L: b) Analyse du fonctionnement a) Montage 0t T 2 Ve(t)>0, la diode D est passante Ud=0V d’où Vs=Ve L’effet de self L t= di emmagasine de l’énergie. dt T di L’effet de self L arrêt d’emmagasiner de l’énergie dt 2 T t t0 2 L’effet de self t = t0 L’effet de self fini de restituer de l’énergie et le courant s’annule. t0 t T La diode est bloquée Ud=Ve L di restitue de l’énergie. dt 46 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 2. Charge R L: b) Analyse du fonctionnement La présence de l’inductance provoque une retenue puis une restitution de l’énergie. La diode va conduire plus longtemps. L’explication de ce phénomène est : La diode conduit à partir de t=0 et ne se bloque pas en T/2 (T étant la période du signal d'entrée) comme avec une charge purement résistive. La tension devient négative aux bornes de la charge tant que le courant ne s'annule pas. La diode se bloque avec un retard t0 compris entre T/2 et T. La tension « redressée » est alors négative pendant une partie de la période. La bobine impose la continuité du courant dans la charge. 47 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 2. Charge R L : c) Formes d’ondes des différentes grandeurs On remarque que La tension Vs a une partie. 48 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 2. Charge R L : c) conclusion La charge inductive introduit un retard à l’installation et à la suppression du courant. Le courant est “Lissé“. Les performances du montage sont médiocres, la tension redressée Vs étant en partie négative, sa valeur moyenne est diminuée par rapport au cas d’une charge résistive. Pour éviter cet inconvénient, on emploie une diode de DRL dite de “roue libre“, montée en parallèle inverse sur la charge inductive. Dès que la tension redressée Vs tend à devenir négative, la diode DRL se met à conduire, court-circuitant et démagnétisant la charge inductive 49 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 2. Charge R L + Diode de roue libre (DRL): a) montage Diode de Roue Libre 50 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commande simple alternance 2. Charge R L + Diode de roue libre (DRL): b) Formes d’ondes des différentes grandeurs On remarque que La tension Vs ne devient plus négative, car la diode de roue libre DRL assure la continuité du courant. Le courant est lissé. 51 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 1. Charge résistive: a) Montage V ( ) = VM sin( ) 52 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 1. Charge résistive: b) Analyse du fonctionnement ie = iD1 = iD 3 = ic iD 4 = iD 2 = 0 u=v U D1 = U D 3 = 0 U D 2 = U D 4 = −v 53 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 1. Charge résistive: b) Analyse du fonctionnement ie = −iD 2 = −iD 4 = −ic iD 2 = iD 4 = 0 u = −u 0 U D2 = U D4 = 0 U D1 = U D 3 = v 0 54 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 1. Charge résistive: c) Formes d’ondes des différentes grandeurs 55 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 1. Charge résistive: d) Valeur moyenne de la tension u et du courant iC U est un signal périodique de période T/2 e) Calcul de valeur efficace de la tension redressée u Avec 1 − cos 2 2 Sin = ( ) ( ) 2 56 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 1. Charge résistive: f) Facteur de forme et taux d’ondulation Et = uMAX − uMIN Vm − 0 = = = 1.57 2*Vm 2 u 57 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 2. Charge R L: a) Montage 58 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 2. Charge R L: b) Chronogrammes 59 Redressement non commandés ➢ Etude du redressement non commandé double alternance 2. Charge R L: c) Conclusion ✓ Plus on augmente L, plus l’ondulation du courant est diminuée. Le courant tend vers une valeur constante. ✓ C’est le régime de conduction ininterrompue. ✓ Le lissage du courant par une inductance est utilisé pour de forts courants. ✓ Si l’inductance est assez grande, on peut considérer le lissage comme parfait : le courant i est constant ( <i>= I). 60 IST REDRESSEMENT COMMANDE EXAMEN Institut Supérieur de Technologies Sciences et technologies Module : Habilitation-sécurité électrique Documents autorités : Oui Non 61 Redressement commandés ➢ Introduction Un montage redresseur commandé permet d’obtenir une tension continue réglable (de valeur moyenne non nulle) à partir d’une tension alternative sinusoïdale (de valeur moyenne nulle). L’utilisation de commutateurs commandables tels que les thyristors permet de réaliser des redresseurs dont la tension moyenne de sortie peut varier en fonction de l’angle d’amorçage des commutateurs. ✓ Son symbole normalisé est Entrée AC Sortie DC réglable 62 Redressement commandés ➢ Introduction ✓ Applications • Variateur de vitesse de moteur à courant continu. • Commande de puissance (chauffage…) ✓ Composant utilisé : le Thyristor Pour le redressement commandé on utilise principalement les thyristors. Le thyristor est un tripôle électrique unidirectionnel. En plus de l’anode (A) et de la cathode (K), il possède une troisième électrode, la gâchette ou électrode de commande. 63 Redressement commandés ➢ Introduction ✓ Composant utilisé : le Thyristor Principe de fonctionnement Vak > 0 + impulsion sur la gâchette ❖ Lorsqu'on applique une commande de gâchette, le thyristor devient passant dès que la tension Vak>0 et le courant circule de l'anode vers la cathode. ❖ Lorsque Ia devient > 0, le courant de la gâchette n’a plus d'action sur fonctionnement du thyristor, il reste passant tant qu'il circule un courant minimal. Amorçage du thyristor le 64 Redressement commandés ➢ Introduction ✓ Composant utilisé : le Thyristor Principe de fonctionnement blocage du thyristor Pour bloquer le thyristor, il faut: Annuler le courant Ia; Blocage du thyristor 65 Redressement commandés ➢ Le redressement commande simple alternance ✓ Charge résistive Montage On considère TH un thyristor parfait. Ve (t ) = VeM sin(t ) est appelé angle de retard à l’amorçage. Il est synchronisé sur le réseau. Il correspond à un temps de retard à l’amorçage t 66 Redressement commandés ➢ Le redressement commande simple alternance ✓ Charge résistive b) Analyse du fonctionnement Quelque soit l’état de TH On a: Ve = VAK + VS ❑ Ve(t)>0 →VAK : le thyristor peut être amorcé, ▪ Si iG=0, le thyristor reste bloqué et is=0, Vs=0 et VAK=Ve ▪ Si une impulsion de courant iG suffisant apparait sur la gâchette alors TH devient passant VAK=0, Vs=Ve et is=Ve/R ❑ Ve(t)=0 →is=0 : le thyristor se bloque naturellement. ❑ Ve(t)<0 → VAK>0 : le thyristor ne peut pas être amorcé. Il reste bloqué même si une impulsion apparaît sur la gâchette 67 Redressement commandés ➢ Le redressement commande simple alternance ✓ Charge résistive c) Chronogramme iG 68 Redressement commandés ➢ Le redressement commande simple alternance ✓ Charge résistive d) Valeur moyenne de la tension VC et du courant iC 1 + cos Vs = .VeM 2. 69 Redressement commandés ➢ Le redressement commande simple alternance ✓ Charge résistive d) Valeur moyenne de la tension VC et du courant iC 1 + cos Vs = .VeM 2. 70 Redressement commandés ➢ Ponts de redressement commandé Il existe 4 types de pont pour le redressement commandé Nous étudions dans ce cours les ponts 1 et 4. 71 Redressement commandés ➢ Ponts de redressement commandé: Pont tout thyristor charge R.L.E (moteur) ✓ Montage Hypothèses: • Etude réalisée en régime permanent ou régime établi. • Le courant dans la charge est supposé constant. Il est parfaitement lissé, conséquence de la présence de la forte inductance L. 72 Redressement commandés ➢ Ponts de redressement commandé: Pont tout thyristor charge R.L.E (moteur) ✓ Analyse du fonctionnement • V>0 , T1 et T3 sont passants car ils sont polarisés en direct et ont reçu l’impulsion de la gâchette. • T2 et T4 sont bloqués car ils sont polarisés en inverse 𝒊𝒄= 𝒊𝑻𝟏= 𝒊𝑻𝟑= 𝒊 ; 𝒊𝑻𝟐= 𝒊𝑻𝟒= 𝟎 𝒖𝒄= 𝒗 ; 𝒗𝑻𝟏= 𝒗𝑻𝟑= 𝟎 ; 𝒗𝑻𝟐= 𝒗𝑻𝟒= −𝒗 • Le courant ne s’est pas annulé dans T1 et T3 qui étaient déjà passants. Ils sont donc toujours passants. • T2 et T4 sont bloqués car ils sont toujours polarisés en inverse 𝒊𝒄= 𝒊= 𝒊𝑻1 = 𝒊𝑻3 =𝒊𝑻𝟐= 𝒊𝑻𝟒= 𝟎 𝒖𝒄= 𝒗 ; 𝒗𝑻𝟏= 𝒗𝑻𝟑= 𝟎 ; 𝒗𝑻𝟐= 𝒗𝑻𝟒= −𝒗 73 Redressement commandés ➢ Ponts de redressement commandé: Pont tout thyristor charge R.L.E (moteur) ✓ Analyse du fonctionnement • V>0 , T2 et T3 sont passants car ils sont polarisés en direct et ont reçu l’impulsion de la gâchette. • T2 et T4 sont bloqués car ils sont polarisés en inverse 𝒊𝒄= 𝒊𝑻𝟏= 𝒊𝑻𝟑= 𝒊 ; 𝒊𝑻𝟐= 𝒊𝑻𝟒= 𝟎 𝑣𝑇3 𝒖𝒄= 𝒗 ; 𝒗𝑻𝟏= 𝒗𝑻𝟑= 𝟎 ; 𝒗𝑻𝟐= 𝒗𝑻𝟒= −𝒗 • Le courant ne s’est pas annulé dans T1 et T3 qui étaient déjà passants. Ils sont donc toujours passants. • T2 et T4 sont bloqués car ils sont toujours polarisés en inverse 𝒊𝒄= 𝒊= 𝒊𝑻1 = 𝒊𝑻3 =𝒊𝑻𝟐= 𝒊𝑻𝟒= 𝟎 𝒖𝒄= 𝒗 ; 𝒗𝑻𝟏= 𝒗𝑻𝟑= 𝟎 ; 𝒗𝑻𝟐= 𝒗𝑻𝟒= −𝒗 74 Redressement commandés ➢ Ponts de redressement commandé: Pont tout thyristor charge R.L.E (moteur) ✓ Chronogramme 75 Redressement commandés ➢ Ponts de redressement commandé: Pont tout thyristor charge R.L.E (moteur) ✓ Valeurs moyennes ✓ Conclusion Donc pour α > π/2, la tension de sortie Ucmoy devient négative. On appelle le convertisseur dans ce cas par « Onduleur non autonome mais assisté » car la fréquence de sortie de l’onduleur est fixée par le réseau (La fréquence de Vs vaut 100Hz imposée par celle du réseau 50Hz). Et pour α < π/2, la tension de sortie Ucmoy devient positive. On appelle le convertisseur dans ce cas par « Redresseur » 76 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Montage ✓ Conclusion 77 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Analyse du fonctionnement 78 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Analyse du fonctionnement 79 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Analyse du fonctionnement 80 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Analyse du fonctionnement 81 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Chronogramme 82 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Valeur moyenne de la tension redressée 83 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Valeur moyenne de courant dans la charge ✓ Valeur moyenne de courant dans la charge 84 Redressement commandés ➢ Pont mixte symétrique sur charge active ✓ Conclusion Le pont mixte n’est pas réversible en tension et en courant, le convertisseur ne peut fonctionner qu’en redresseur commandé en raison de la présence des diodes dans le montage 85 Introduction ➢ Bibliographie: Cyril W. LANDER : L’électronique de puissance : cours et exercices. McGraw-Hill, 1989. Jacques LAROCHE : Électronique de puissance Convertisseurs : Cours et exercices corrigés. Dunod, 2005. Claude CHEVASSU: Électronique de puissance : Cours 5 décembre 2013 Hidri Imed: Electronique de puissance: Les convertisseurs AC-DC et AC-AC: Support de cours V. Chollet: Electronique de puissance Mr: SOYED-Abdessami : Les composants d’électronique de puissance FIN 86
