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3/
Module de dissipation
3.1/ Exigences pos ées par les fonctionnements dans les quadrants 2 et 4
Lorsque la machine à courant continu fonctionne dans les quadrants 2 et 4, l’échange d
’énergie
s’effectue de la charge vers la source électrique. Comme la puissance mise en jeu est faible, il n’est pas
pertinent d’envisager une récupération vers le réseau de distribution EDF.
Il est toutefois indispensable de dissiper cette énergie, sinon après blocage des diodes de redressement
du pont PD2, elle est stockée dans le condensateur de filtrage dont la tension aux bornes augmente et peut
dépasser la valeur maximale admissible pour les composants de puissance du hacheur et pour le condensateur.
A cet effet, on utilise un hacheur de freinage constitué d’une résistance de freinage Rf et d’un transistor
MOSFET.
Dès que la tension aux bornes du condensateur dépasse le seuil de sécurité, on commande le transistor
MOSFET qui insère la résistance Rf en parallèle sur le condensateur afin de pouvoir dissiper l’énergie de
freinage .
3.2/
Fonctionnement
3.2.1/ Mesure de la tension aux bornes du condensateur
Elle s’effectue par un pont diviseur et un amplificateur en tension non inverseur (cf fig9).
Fig 9 Hacheur de freinage + mesure tension aux bornes du condensat eur

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La relation pour le montage de la figure 9 est :
VDC
R25
R20 R25 (1 R153 R152) Ucondo=+× + ×
Il est à noté que l’on se fixe une échelle de mesure de 10 V pour 100 V aux bornes du condensateur .
3.2.2/ Commande du hacheur de freinage
Considérons le montage de la fig 10.
Fig 10 Commande hacheur de freinage
Les expressions des seuils de basculement sont définies à partir de la relation V+ = V-
( changement de signe de la tension différentielle ) .
V
R151
R132 R151 R148 R148 R149 Vcc R132 R132 R151 Vout+ = +×+× ± +
V VDC− =
Les valeurs des seuils de basculement sont :
V+ = 7.613 Volts (Vout = + 5 V) et 7.978 Volts (Vout = 0 V).
V- = VDC.
Soit des seuils de basculement au niveau du condensateur :
Seuil haut = 79.78 Volts .
Seuil bas = 76.13 Volts .

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Nous pouvons à présent représenter l’allure des signaux :
Q5
Seuil
VDC
V(/LIN )
Seuil
ON
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF
t
t

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4/
Le
driver
IR
2130
4.1/
Commande d ’un M.O.S.F.E.T à canal N avec source connect ée à la masse
Lorsque l’on commande un transistor MOSFET dans le but de le rendre conducteur , le potentiel
grille
source appliqué doit excéder la tension de seuil du composant et atteindre , dans le cas général, une dizaine de
volts .
On assure alors une résistance RDS (on ) la plus faible possible et en conséquence on diminue les
pertes en conduction .
Le schéma suivant illustre le principe :
Une alimentation référencée au 0 volt convient donc pour attaquer en tension le MOSFET
4.2/
Commande d ’un MOSFET à canal N avec drain connect é à la HT
Considérons le schéma suivant :
Pour pouvoir commander le MOSFET , la tension VGS doit atteindre 10 volts . Or si celui-ci conduit
,
sa source se trouve au potentiel de drain ( + HT ) . Donc le potentiel de grille devra dépasser le potentiel de
drain de 10 volts.
HT
RL
Vgs
Vin
TTL
ou
CMOS
B
HT
RL
Vgs
D
D
S
S

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De plus , lors des commutations , la source évoluera entre HT et la masse . Il faudra don veiller
à
appliquer une tension de commande qui n’excède pas la tension maximale grille-source , sous peine de
détruire le MOSFET.
Ce sont tous ces problèmes qui ont conduit International Rectifier à utiliser la technique bootstrap (
d’autres techniques existent ).
4.3/
La technique bootstrap
La technique bootstrap utilisée dans un montage en demi-pont est montrée par le schéma ci-dessous .
Durant le temps où T2 est conducteur , le condensateur C BOOT est chargé à + 15 V
( basse tension d’alimentation du circuit ) à travers la diode D BOOT et le transistor T2 dont le drain
est
pratiquement au potentiel de masse .
Lorsque T2 se bloque et que T1 devient conducteur , le point commun ( source T1-drain T2 ) passe du
potentiel de masse à celui de + HT ( environ ) et le pôle positif du condensateur
C BOOT se trouve porté à un potentiel positif supérieur d’environ +15 au + HT ( la diode
D BOOT est alors polarisée en inverse et bloquée ) .
On obtient donc une tension susceptible de maintenir T1 saturé ( la commande complète utilise un
buffer et un étage de changement de niveau ) .
Il faut tout de même ne pas perdre de vue que ce système ne fonctionne évidement qu’en commutation
puiqu’il faut régulièrement recharger C BOOT.
Buffer
Changement de
niveau
Signal
d’entrée
TTL ou
CMOS
Cboot
Dboot
Basse Tension
d’alimentatio
n
+15 V
HT
Charge
T1
T2