TP02 : Étude des montages hacheurs - Convertisseurs DC-DC

Encadrant : Pr. E. ELWARRAKI
Réalisée par : TADOUCHT ELHOUSSAINE et TADLAOUI ANOUAR
2023/24
TP02 : Etude des montages hacheurs
BUT
Les convertisseurs continu-continu permettent d’obtenir une tension continue
déterminée à partir d’une tension continue quelconque. On distingue les
convertisseurs continu-continu non isolés et les convertisseurs continu-continu isolés
(avec transformateur d’isolement). Le but de ce TP consiste à étudier le
fonctionnement en régime permanent des trois structures de base des convertisseurs
continu-continu non isolés et à analyser les formes d’ondes en régimes permanent, les
caractéristiques de sortie et les ondulations résiduelles des tensions et courants.
MANIPULATION
1)-Etude du Montage dévolteur
Réaliser le montage de figure 1, le transistor T est commandé par un signal
rectangulaire délivré par un montage permettant d’obtenir un rapport cyclique
variable, avec : E=15v
Figure1 : Dévolteur
T : transistor BC140 ou BC141 (à vérifier pendant la manipulation)
L=200mH (2*100mH)
C=100µF/50v R=1000
D : diode 1N4007
1-1) -Caractéristique de transfert : Vs/E
a. Observer (sur oscilloscope) et relever IL et VS pour les rapports cycliques (0.25;
0.5 et 0.75)
 : rapport cyclique
0,5
0,75
0 ,25
VL (V)
7,7
10,63
3 ,78
IL (mA)
2,05
3,06
1,1
b. Observer (sur oscilloscope) et relever VT et VD (tensions aux bornes du transistor
et de la diode) pour les rapports cycliques (0.25 ; 0.5 et 0.75)
Pour α =0.25
VT=f(t)
VD=f(t)
Pour α =0.50
VT=f(t)
VD=f(t)
Pour α =0.75
VT=f(t)
 : rapport cyclique
0,25
0,5
0 ,75
VD=f(t)
VD (V)
4,35
8,28
12,31
VT (V)
12,36
8,3
4,14
c. Mesurer Vs pour diverses valeurs du rapport cyclique .
 : rapport cyclique
Vs (V)
0,2
0,4
0,5
0,6
0,8
0,9
2,89
5 ,25
6,71
8,1
10,57
12,04
d. Tracer Vs=f() et vérifier l’expression théorique VS/E
14
12
Vs (V)
10
8
6
4
2
0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
 : rapport cyclique
Figure2 : L’allure Vs=f ()
L’expression théorique de rapport cyclique est vérifiée =VS/E, les valeurs
théoriques sont proches à les valeurs choisis exemple =2,89 /15 =0 ,19 …
1-2)-Caractéristique de sortie:
Le but est d’étudier l’influence du type de fonctionnement du convertisseur :
conduction continue et conduction discontinue.
a -tracer Vs=f(Is) pour deux valeurs de  (entre 0.1 et 0.9). La variation de IS se
fait par action sur un potentiomètre qu’on met en série avec R.
• Pour =0,9 : Conduction continue
R(Ω)
300
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Vs(V)
4,34
6,13
8,76
10,24
11,17
11,82
12,31
12,7
Is(mA)
13,84
11,68
8,33
6,5
5,32
4,5
3,9
3,45
14
12
10
Vs(V)
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
Is(mA)
Figure3 : L’allure Vs=f(Is)
•
Pour =0,1 : Conduction discontinue
R(Ω)
300
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
Vs(V)
0,5
0,718
1,056
1,26
1,4
1,5
1,59
1,65
Is(mA)
1,6
1,37
1
0,8
0,67
0,57
0,5
0,45
0,2
0,4
1,8
1,6
1,4
Vs(V)
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
Is(mA)
Figure4 : L’allure Vs=f(Is)
CONCLUSION :
Dans l’étude concernant les régimes permanents en conduction continue (le courant
dans l’inductance jamais nul), les différents montages se comportent comme des sources
de tension. Les caractéristiques Vs (Is) représentent des droites horizontales. En réalité
ce sont des droites possédant une faible pente négative à cause d’une résistance interne
équivalente non nulle.
Par contre en conduction discontinue le courant IL s’annule entre 2 périodes. Dans ce
cas le fonctionnement de ses convertisseurs est tout à fait différent et la tension de sortie
devient fortement dépendante de la charge.