SEMAINE N°19 DU 27 Février Au 3 Mars PHYSIQUE
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Programme de colle de Physique-Chimie CLASSE DE P.S.I. 2016-2017 SEMAINE N°19 DU 27 Février Au 3 Mars rappel: on ajoute le programme de la semaine précédente PHYSIQUE CONVERSION ELECTRONIQUE DE PUISSANCE I-Introduction 1) Caractérisation de l’électronique de puissance 2) Mode d’étude des circuits en commutation II-Sources idéales 1) Sources de tension et de courant 2) Réversibilité 3) Règles d’association des sources III- Sources réelles en régimes de commutation 1) Exemples a) cas d’une source de tension idéale b) cas d’une source de tension non idéale c) cas d’une source de tension non idéale avec une capacité en parallèle d) cas d’une source de tension non idéale avec charge résistance-bobine 2) Conclusion IV-Interrupteurs idéaux 1) Modèle idéal d’un interrupteur 2) Exemples de fonctions de commutation a) la fonction diode D b) la fonction transistor T V-Convertisseurs continu-continu 1) Convertisseurs directs a) structure à deux interrupteurs b) phases de fonctionnement c) choix des interrupteurs 2) Application à la commande d’un moteur à courant continu a) phase de traction b) phase de récupération c) hacheur réversible en courant 3) Convertisseur à accumulation a) convertisseur entre sources de tension b) convertisseur entre sources de courant (présentation qualitative) VI-Quelques autres convertisseurs 1) Redresseur double alternance a) charge résistive b) charge source de courant 2) Onduleur PSI 2016-2017 semaine n°19 page 1/2 Programme officiel CONVERSION DE PUISSANCE Le bloc 4 aborde la conversion électronique statique de puissance principalement sur l’exemple du hacheur série. Il ne s’agit pas de traiter un cours exhaustif sur les convertisseurs en multipliant les exemples de circuits, l’état d’esprit de cet enseignement doit permettre de réinvestir les capacités pour étudier modestement d’autres montages (redresseur, onduleur). On ne décrira pas le circuit de commande d’un transistor. Notions et contenus 4.4. Conversion électronique statique Formes continue et alternative de la puissance électrique. Capacités exigibles Citer des exemples illustrant la nécessité d’une conversion de puissance électrique. Structure d’un convertisseur. Décrire l’architecture générale d’un convertisseur électronique de puissance : générateur, récepteur, processeur de puissance utilisant des interrupteurs électroniques, commande des fonctions de commutation. Décrire la caractéristique idéale courant-tension de la diode. Fonction de commutation spontanée. Décrire la caractéristique idéale courant-tension du transistor. Fonction de commutation commandée. Définir les notions de sources de courant et de tension. Expliquer le rôle des condensateurs et des bobines comme éléments de stockage d’énergie assurant le lissage de la tension ou de l’intensité à haute fréquence. Sources. Caractériser les sources par leur réversibilité en tension, en intensité, en puissance. Citer des exemples. Réversibilité. Citer les règles d’interconnexions entre les sources. Interconnexion. Expliquer le fonctionnement d’une cellule élémentaire à deux interrupteurs assurant le transfert d’énergie entre une source de courant et une source de tension. Cellule de commutation élémentaire. Hacheur. Tracer des chronogrammes, exploiter le fait que la moyenne d’une dérivée est nulle en régime périodique établi, calculer des moyennes de fonctions affines par morceaux, utiliser un bilan de puissance moyenne pour établir des relations entre les tensions et les intensités. Redressement double alternance réalisé avec un pont de diodes. Mettre en œuvre un redressement double alternance. Décrire la structure en pont à quatre interrupteurs et les séquences de commutation pour une fréquence de commutation fixe. Onduleur. PSI 2016-2017 semaine n°19 Justifier le choix des fonctions de commutation pour un hacheur série assurant l’alimentation d’un moteur à courant continu à partir d’un générateur idéal de tension continue. Exprimer les valeurs moyennes des signaux. Calculer l’ondulation en intensité dans l’approximation d’un hachage haute fréquence réalisant une intensité affine par morceaux. Pour un générateur de tension sinusoïdal et une charge assimilable à une source continue de courant, décrire les différentes séquences de commutation des diodes. page 2/2
