ds n°3 (hacheur) - physique appliquée en STI

DS N°3 (HACHEUR)
I.
Exercice 1 :
On étudie le principe de fonctionnement d’un hacheur sur une charge inductive. Le courant n’est
pas parfaitement lissé. On donne E = 50V comme la valeur de la tension d’alimentation.
1) Dessiner le schéma en précisant le branchement de l’oscilloscope qui permet de visualiser
la tension uc(t) aux bornes de la charge ainsi que le courant i(t) la traversant, simultanément.
L'interrupteur électronique est commandé périodiquement selon le chronogramme suivant:
2) Quel composant électronique peut-on utiliser pour réaliser l'interrupteur H ?
3) Calculer la valeur du rapport cyclique .
4) Le hacheur fonctionne en régime de conduction continue : que signifie l'expression
" conduction continue ou ininterrompue " ?
5) Représenter les oscillogrammes de la tension uc(t) aux bornes de la charge ainsi que le
courant i(t) traversant la charge.( attention aux hypothèses de départ).
6) Que faudrait-il faire pour lisser parfaitement le courant ?
On suppose maintenant que la charge est uniquement résistive.
7) Représenter à nouveau les chronogrammes de la tension et du courant.
II.
Exercice 2 :
La figure ci-dessous représente le schéma d’un
hacheur alimentant un moteur à courant continu.
Il y manque un composant électronique important
pour le fonctionnement du hacheur.
1) Nommer le composant qui manque et le
représenter sur la figure.
2) Expliquer quelle est la fonction de ce
composant dans le montage.
La figure suivante représente les chronogrammes de la tension u c aux bornes de la charge et du
courant I qui la parcourt.
3) Indiquer les intervalles de conduction de
chacun des composants électroniques.
4) Montrer que la valeur moyenne de la
tension uc notée
uc ,est égale à V.
5) Faire l’application numérique.
6) quel composant permet le lissage du
courant dans le moteur ?.
7) le hacheur permet de faire varier la
vitesse du moteur, indiquer comment.