Diaporama « Introduction à l`ENP
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Introduction à l’électronique de commutation Electronique de commutation 1 Principe 2 Classification des convertisseurs 3 Trois échelles de temps 4 Les « Entrée/Sorties 5 Règles d’interconnexion 6 Les « Interrupteurs » 7 Bobine et Condensateur Principe de l’électronique de commutation Le but est de convertir des ondes électriques, DC et/ou AC et de régler les transferts d’énergie On recherche un rendement proche de 100% donc pas d’éléments qui dissipent, que des interrupteurs, des bobines et des condensateurs Vu les fréquences d’utilisation seul des interrupteurs statiques en semi conducteurs peuvent être utilisés Les composants électroniques fonctionnent en tout ou rien Classification des convertisseurs Redresseur Source AC 1 Source DC 1 U AC1, f1 U1 Onduleur non autonome gradateur . Hacheurs Convertisseur indirect de fréquence Alimentation à découpage Source DC 2 U2 Onduleur Source AC 2 U AC2, f2 Trois échelles de temps La vue normale: Echelle d’une période, de la microseconde à la milliseconde suivant le dispositif La vue macroscopique: Echelle d’un grand nombre de périodes, du dixième de seconde à la seconde. On prend les valeurs moyennes La vue microscopique: Echelle des commutations des composants, de la nanoseconde à la microseconde. Trois échelles de temps La vue normale: Echelle d’une période, de la microseconde à la milliseconde suivant le dispositif t 0 100 µs Trois échelles de temps La vue macroscopique: Echelle d’un grand nombre de périodes, du dixième de seconde à la seconde. On prend les valeurs moyennes t 0 100 ms Trois échelles de temps La vue microscopique: Echelle des commutations des composants, de la nanoseconde à la microseconde. t 0 µs t 0 10 ns Les « Entrée/Sorties » On les caractérise par : Leur comportement « moyen » à long terme S Leur comportement « instantané » à court terme d Leur réversibilité R Réversibilité statique dynamique Les « Entrée/Sorties » Par exemple pour une batterie d’accumulateurs: C’est une source de tension parfaite qui ne supporte pas de discontinuité de tension Qui est réversible en courant Source de Tension parfaite Réversible en courant Pas de discontinuité de tension Les « Entrée/Sorties » Par exemple pour un moteur à courant continu C’est une source de tension imparfaite qui ne supporte pas de discontinuité de courant Qui est réversible en courant et en tension Source de Tension imparfaite Réversible en tension et en courant Pas de discontinuité de courant Règles d’interconnexion On peut à tout moment et en permanence: Ouvrir une source de type EV Court-circuiter une source de type II Relier entre elles deux sources de natures statiques et dynamiques différentes Règles d’interconnexion On peut pendant quelques instants: Ouvrir une source de type IV Court-circuiter une source de type EI Relier entre elles deux sources de même natures statiques et de natures dynamiques différentes S1i à S2V Règles d’interconnexion On ne peut à aucun moment Ouvrir une source de type Si Court-circuiter une source de type Sv Relier entre elles deux sources de même natures dynamiques S1i à S2i ou S1V à S2V Les interrupteurs Il faut distinguer la « fonction interrupteur » de la réalisation pratique de celui-ci. La caractérisation se fait par le degré de réversibilité en courant et en tension ainsi que par sa «commandabilité». Unidirectionnels en courant Non commandé Commandé à la fermeture Commandé à l’ouverture Commandé à la fermeture et à l’ouverture Les interrupteurs i i cf v v v i Non Commandé Commandé à la fermeture i co v i v Commandé à l’ouverture Commandé à la fermeture et à l’ouverture Les interrupteurs Quelques réalisations pratiques: La diode Le transistor bipolaire Le thyristor L’IGBT cf La bobine Elle stocke l’énergie sous forme de champ magnétique Le courant qui la traverse ne peut pas évoluer brusquement, il faut un temps de charge. La loi d’Ohm réciproque s’écrit Quand on la charge par une tension constant la courant s’écrit: La valeur moyenne de la tension à ses bornes, en régime périodique est toujours nulle di vL dt i( t ) V I0 t L Vmoy 0 Le Condensateur Il stocke l’énergie sous forme de champ électrique La tension à ses bornes ne peut pas évoluer brusquement, il faut un temps de charge. La loi d’Ohm réciproque s’écrit Quand on le charge par un courant constant la tension s’écrit: La valeur moyenne du courant qui le traverse, en régime périodique est toujours nulle dv iC dt v( t ) I V0 t C I moy 0
