Paper

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R EPUBLIQUE A LGERIENNE D EMOCRATIQUE E T P OPULAIRE
……………………………………………………………………….……………………………………………………………
N° d’ordre : ….
Série : ….
Mémoire
Présenté en vue de l’obtention du
Diplôme de Master en Electrotechnique
Option
Electrotechnique
Thème
C ONCEPTION E T R EALISATION D ’ UN
CYCLOCONVERTISSEUR MONOPHASE
COMMANDE PAR UNE CARTE ARDUINO
Présenté par:
S AR R A GAMACHE
Encadreur:
D R L OUZE LAMRI
Promotion 2013/2014
M INISTERE D E L’ ENSEIGNEMENT S UPERIEUR E T D E L A
R ECHERCHE S CIENTIFIQUE
U NIVERSITE C ONSTANTINE I
F ACULTE D ES S CIENCES D E L A
T ECHNOLOGIE
D EPARTEMENT : E LECTROTECHNIQUE
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Remerciements
Le présent travail a été effectué au sein de laboratoire d’électrotechnique sous la direction
de Monsieur KHEZZAR Abdelmalek , Professeur à l’université Mentouri Constantine 1.
Je tiens à remercier vivement Monsieur A.KHEZZAR pour m'avoir conseillé
et dirigé tout au long de mon projet ainsi que pour ses nombreux conseils avisés lors
de la rédaction de ce mémoire. Qu'il trouve ici ma profonde reconnaissance pour
la confiance qu'il m'a témoignée durant ces L. LOUZE années.
Mes remerciements s'adressent aussi pour Monsieur docteur à l'université de Constantine
d'avoir codirigé cette mémoire. Poincaré, pour avoir accepté de me encadré.
Je suis très reconnaissant également à Monsieur, Ingénieur A.Cherouana
en électronique, pour l'honneur qu'il m'a fait.
Je suis particulièrement reconnaissant à Monsieur K.MESSAOUDI, Docteur à l’université de
constantine, pour l'honneur qu'il m'a fait, en acceptant de juger ce mémoire.
M es remerciements s’adressent aussi à Monsieur K.NABTI, docteur à l’université de
Constantine pour ces encouragements qui me poussaient toujours vers l’avant.
Je voudrais exprimer mes remerciements à ma chère amis ZAHRA pour son aide et son
soutien moral, sans oublier Fatima, Soumya, Hanane, Asma, Ali, Tahar, Malek, Amine.
Enfin, j'exprimer ma sympathie pour tout le personnel et les étudient de faculté des sciences
de l’ingénieur à Constantine.
Q ue les collègues du département Electrotechnique et d’automatisme, trouvent ici mes
sincères sentiments de reconnaissance pour les messages d’encouragement et de sympathie
qu’ils m’ont adressés à l’approche de la soutenance.

Dédicace
A ma mère à qui je dois tous ses sacrifices
A la mémoire de mon père que personne n’a pu combler son vide ’
A tous mon frère AYMENE, mes sœurs ‘’ Selma, Asma, Rokia, Hasna, Nedjla, et ma belle fleur Chourouk ‘’
A tous mes amis, et mes collègues
Aux orphelins du monde entier
A tous les musulmans
A tous je dédie cette mémoire

Sommaire
Introduction générale .............................................................................................................................. 1
CHAPITRE I ............................................................................................................................................ 2
G ENERALITE S UR L A C ONVERSION A LTERNATIVE -A LTERNATIVE ................................................................. 2
1 Introduction ..................................................................................................................................... 3
2 Le thyristor ...................................................................................................................................... 3
2.1 Principe de fonctionnement ..................................................................................................... 4
2.2 Blocage de thyristor ................................................................................................................ 4
2.3 Amorçage du thyristor ............................................................................................................. 5
2.4 Caractéristique et limites de fonctionnement .......................................................................... 6
2.5 Circuit de commande du thyristor ........................................................................................... 7
3 Différents types de commande pour le thyristor ............................................................................. 7
3.1 Amorçage par résistance ......................................................................................................... 7
3.2 Déclenchement via un circuit RC ............................................................................................ 8
3.3 Déclenchement par impulsion ................................................................................................. 8
4 Principe de circuit de commande par impulsion ............................................................................. 8
5 Rôle de transformateur d’impulsion................................................................................................ 9
6 Etude des Cycloconvertisseurs ........................................................................................................ 9
6.1 Principe de fonctionnement –structure de base .................................................................... 10
7 Montages utilisées ......................................................................................................................... 11
7.1 Cycloconvertisseurs d'indice de pulsation égal à 3 .............................................................. 11
7.2 Cycloconvertisseurs d'indice de pulsation égal à 6 .............................................................. 12
8 Applications des cycloconvertisseurs ............................................................................................ 12
9 Conclusion ..................................................................................................................................... 13
CHAPITRE II ......................................................................................................................................... 14
F ONCTIONNEMENT E T S IMULATION D U C YCLOCONVERTISSEUR ................................................................. 14
1 Introduction ................................................................................................................................... 15
2 Simulation de redresseur triphasé ................................................................................................. 15
3 Partie commande........................................................................................................................... 15

4 Simulation d’un cycloconvertisseur monophasé .......................................................................... 19
4.1 Partie puissance .................................................................................................................... 19
4.2 Résultats de simulation.......................................................................................................... 20
5 Conclusion ..................................................................................................................................... 22
CHAPITRE III ........................................................................................................................................ 23
R EALISATION P RATIQUE E T R ESULTATS E XPERIMENTAUX ......................................................................... 23
1 Introduction ................................................................................................................................... 24
2 Description de la carte arduino UNO .......................................................................................... 25
2.1 Ports de communication disponibles sur une carte Arduino-Uno: ....................................... 26
2.2 Architecture interne de l’arduino UNO ................................................................................ 26
3 Description de banc expérimental ................................................................................................. 27
3.1 Carte de puissance ................................................................................................................ 27
3.2 Commande des thyristors ..................................................................................................... 27
3.3 Mise en œuvre du programme de la commande .................................................................... 27
3.4 Dimensionnement thermique et choix des semi-conducteurs ................................................ 28
3.5 Dimensionnement du circuit de commande d’un thyristor.................................................... 28
3.6 Architecture des circuits de commandes ............................................................................... 28
4 Système de commande ................................................................................................................... 29
5 Résultats expérimentaux ................................................................................................................ 31
5.1 Banc d’essai .......................................................................................................................... 32
5.2 Interprétation des résultats ................................................................................................... 36
6 Conclusion ..................................................................................................................................... 36
Conclusion générale .............................................................................................................................. 37
Références ............................................................................................................................................. 38