Onduleur - Ivan FRANCOIS

Onduleurs et Gradateurs
Ivan FRANCOIS 1
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Onduleurs
Gradateurs
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La conversion continu-alternatif:
l’onduleur autonome

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Définition
• Convertisseur statique permettant
d’alimenter une charge alternative à partir
d’une charge continue
– Si la source est une source de tension, c’est
un onduleur de tension
– Si la source est une source de courant, c’est
un onduleur de courant
• L’onduleur est dit autonome s’il impose sa
fréquence à la charge
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Utilisation
• Les onduleurs sont utilisés:
– Pour alimenter les moteurs synchrones ou
asynchrones dont on désire faire varier la
vitesse
– Comme alimentation de secours
– Lorsque l’on désire faire varier la fréquence
d’une source alternative
~ ~
U ~ Ucc
Tension
continue
Redresseur
U’ ~
Onduleur autonome
Tension
d’amplitude
et fréquence
variable

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Onduleur de tension
• i’ et φimposés par la charge
• Avec certaines charges, i’ est considéré
comme sinusoïdal
•ω=2π/T imposé par l’onduleur
i’
v’
V
VV1
V2
i2
i1
θ=ωt
)-.tsin(2I'i' ϕω =
K1
K2 φ
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Tension de sortie
• Pendant la première demi période, K1 fermé et
K2 ouvert
v’=V
• Pendant la deuxième demi période, K2 fermé et
K1 ouvert
v’=-V
T/2 TT/2T/2
v’
V
-V K1 fermé
K2 ouvert
K2 fermé
K1 ouvert
K1 fermé
K2 ouvert
t

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Forme d’onde du courant et choix
des interrupteurs
θ=ωt
v’
i’
t1
t2
T/2 T
0
L’interrupteur K1 doit pouvoir supporter un courant positif ou négatif
La tension v1 est toujours positive
Entre 0 et T/2: iK1=i’
iK1<0 entre 0 et t1
iK1>0 entre t1 et T/2
T1
D1 iT1
iD1
i
VT1
VD1
On utilise donc un interrupteur
bidirectionnel en courant et
unidirectionnel en tension:
Transistor et diode inversée
t1 T/2
t2
t1 T/2
i’
t2
t1 T/2
v’
i’
t2
t1 T/2 T
v’
i’
t2
t1 T/2
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Réalisation du montage
• T1est commandé entre
0 et T/2
• Pendant cette période,
i1=i’ est soit:
– Positif et passe dans T1
– Négatif et passe dans D1
i’
v’
V
VV1
V2
i2
i1
D1 T1
D2 T2
t
T
v’
i’
t2
t1 T/2
D1T1
• T2est commandé entre
T/2 et T
• Pendant cette période,
i2=-i’ est soit:
– Positif et passe dans T2
– Négatif et passe dans D2
D2T2
i’

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Onduleur en pont à quatre
interrupteurs électroniques
• Commande symétrique:
– K1et K3fermés entre 0 et T/2 => v’=E
– K2et K4fermés entre T/2 et T => v’=-E
• Une seule source de tension suffit (contrairement au
montage précédent)
E
v’
K1K4
K2K3
i’ E
v’
i’
D1 T1 D4 T4
D2 T2 D3 T3
=>
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Forme d’onde pour 0 ≤ t ≤ T/2
t
E
v’
i’
D1 T1
D3 T3
v’
Tt2
t1 T/2
i’
iD1 ,iD3
iT1 ,iT3
Élément passant D1
D3 T1 T3
Élément commandé T1
T3 T1 T3
iT1
iT3