= 100) à 1500V (et ? En pratique : Quelles sources sont attendues ? Le hacheur, ou convertisseur continu - continu[1], est un dispositif de l'électronique de puissance mettant en œuvre un ou plusieurs interrupteurs électroniques commandés, ce qui permet de modifier la valeur de la tension (moyenne) d'une source de tension continue[2] avec un rendement élevé. Portail de l’électricité et de l’électronique, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Hacheur_(électronique)&oldid=171840005, Article manquant de références depuis novembre 2015, Article manquant de références/Liste complète, Portail:Électricité et électronique/Articles liés, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence, Si la tension délivrée en sortie est inférieure à la tension appliquée en entrée, le hacheur est dit. Le but était de former ou transformer un signal de faible puissance (un AO délivre moins de 1W). C.2 Comme les diodes sont idéales, le redresseur ne présente pas de pertes. 15 ns.                     I2     Â,                    ia                        Â, 0                                                                         t. De 0 à ?T, la conduction de K1 et K2 force le blocage des diodes D1 et D2 en imposant         v = Ua. 6.2 Régimes transitoires dans les hacheurs 178 6.3 Les alimentations à découpage (switched power DC supplies) 191 6.4 Régimes transitoires dans les onduleurs 196 6.5 Régimes transitoires dans les redresseurs à thyristors 200 6.6 Les gradateurs 209 6.7 Utilisation des logiciels PSpice et LabVIEW 215. ... calcul d'un montage redresseur. Si 0,5 <0. Comme i = I2 ? Cours d’Electricité, Bruno FRANÇOIS Interrupteurs Thierry LEQUEU Travaux Dirigés MC-ET2 IUT de Tours 2 année TD 4 - Le hacheur inverseur de type BUCK-BOOST .12 b) Calculer la plage de courant admissible pour que la chute de tension reste inférieure à 5% de la tension nominale. =(temps de conduction) / T. Equations du circuit :          V = E + L.di/dt                Ua = v + vk              Ia = i - id,                      i    I2,                           I1,                    ia I2                    I1,                    id                    I2,                    I1                    Â. Ordre de grandeur : Vce de 30v (et ? De 0 à ?T, la conduction de K force le blocage de la diode D en imposant v = Ua. Hacheur (électronique) Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (novembre 2015). Le deuxième chapitre est consacré à l’étude des gradateurs monophasés et triphasés. Comme i = I2 ? 10.1 Sur les convertisseurs en Electronique de Puissance..... 27 10.2 Sur les redresseurs..... 27 10.3 Sur la commutation des transistors et des diodes..... 27 10.4 Sur le calcul des inductances ..... 27 10.5 Sur le calcul des transformateurs..... 27 10.6 Sur le choix des condensateurs..... 27 . •   = E en régime établi car alors Ldi/dt = 0. •   Exprimons l’ondulation du courant dans la charge ?i. Au fil du temps se s ont développés les outils portatifs, l’électroménager, les . 5. •   Le convertisseur est non réversible car i >0 et >0. Pour les hacheurs en basse tension. Le découpage se fait à une fréquence élevée afin de pouvoir filtrer facilement le signal de sortie. Il existe des MOSFETs qui se commandent en 0 /5V pour éviter une alimentation 12V. A la fabrication une diode entre drain et source est aussi intégrée. est la «stabilisation par hachage». Cependant aux très fortes puissances, le thyristor est irremplaçable. La conversion DC/AC 5. Elle consiste en second amplificateur, haut gain, à couplage C.A que l'on ajoute en parallèle à l'amplificateur principal (AOP). Il en résulte que la dérive est réduite d'un ordre de grandeur comparable au gain du hacheur. Cours Electronique de Puissance :Ce manuel de cours « Electronique de Puissance» est un outil qui permet aux étudiants du réseau des Instituts Supérieurs des Etudes Technologiques de suivre les cours cités avec un maximum de profit. Ce phénomène produit des pertes en commutation dans le transistor qui est en court-circuit sur la source et crée des perturbations électromagnétiques. 1. L'entrée du hacheur couplée en c.a. Elles seront donc très intéressantes dans toutes les applications de robotique, où une très grande dynamique est exigée. Les alimentations à découpage. tf ? K est commandé en commutation à la période T avec un rapport cyclique ?. Circuits électriques Electronique de puissance Machines électriques Energies renouvelables. Electronique de puissance par Najiba Bellaaj 1. La seconde génération est quant à elle équipée de moteur asynchrone piloté par onduleur à IGBT. Td est environ de 2 à 5µs.Â. La sortie du hacheur est redressée et filtrée puis appliquée à la seconde entrée de l'amplificateur principal. = 0,5. •   La valeur moyenne du courant dans la charge est supérieure à I2/2. Conversion continu - continu 1.1. Amplificateur-hacheur. Semiconducteurs de puissance. - Les diodes standard (ou de redressement), tr ?100µs. Il devient alors préférable d'utiliser un circuit hacheur pour découper le signal de façon qu'il puisse être amplifié au moyen d'un amplificateur c.a plus simple. Comme i = I2 ? Les convertisseurs matriciels et les convertisseurs modulaires multiniveaux. armoire électrique pratique Exemple de formes d’onde dans le cas d’un hacheur série si la diode de roue libre commute avec un temps de recouvrement inverse tri:                  0t tri              vce, A la mise en conduction du transistor et pendant le temps de recouvrement inverse tri de la diode, le transistor est traversé par une forte pointe de courant de collecteur. Exercices corrigés d’électronique de puissance sur le hacheur en PDF. Mais en plus de ses dénominations purement fonctionnelles, des noms particuliers ont été donnés à certains convertisseurs. Appararitions des semi-conducteurs dans les convertisseurs statiques : Hacheurs -Redresseurs -Onduleurs -Cycloconvertisseurs -Commutateurs 3. La seule solution à la continuité de i est i = id1 = id2 = -ia = I2. Pour les hacheurs qui découpent à moins de 20kHz. 1,5V pour les moins rapides et Vcesat ? Certains types de signaux peuvent être si faibles qu'un amplificateur au gain extrêmement élevé est nécessaire. 0 dans L, celui-ci ne peut varier spontanément. Dans les années 1970, thyristors et diodes sont utilisés dans des dispositifs autocommutés comme les hacheurs et les onduleurs, les années qui suivent voient le développement de transistors bipolaires de puissance qui favorise le développement d'une électronique de conversion de faible et moyenne puissance. Par contre, un amplificateur équivalent en courant alternatif est bien moins difficile à fabriquer. Les interrupteurs de l’électronique de puissance Ce cours utilise de nombreux ouvrages et sites web sur lesquels j ’ai repris des photos ou des diagrammes.                      i I2,                    ia                         I2. Électronique de puissance (3.0 cr.) Pour les hacheurs qui découpent à moins de 20kHz. •   L’ondulation du courant i est maximale quand ?i/d? Différence entre électronique et électronique de puissance A priori : Rechercher dans ce site. Alors = ?Ua si K2 =1  et = -?Ua si K4 = 1. 2. = 0,25                 Â, 0                                                                             ,       conduction discontinue conduction  continue,                                                   ia, id1                                    ik1                            Â,                                                 vd1 D1                                  K1     vk1Â,                            Ua E     i       L, Vk2          K2           v                 D2   vd2, ik2                                    id2. 50ns. Les onduleurs. Le transistor MOSFET a l’avantage d’une commande relativement simple qui nécessite peu de puissance. Il faut un courant de base négatif pour que les charges accumulées dans la jonction base émetteur disparaissent (durée td) et que le courant de collecteur commence à décroître. La seule solution à la continuité de i est i = id1 = id2 = -ia = I2. Commande Conclusion 2 Organisation du … K3 fonctionne à la fréquence de hachage alors que K4 et fermé en permanence si on souhaite une tension moyenne négative en sortie (K1 et K2 sont bloqués). I- Familles de hacheurs. Formes d’ondes pour >0 et i>0 :                                              pour <0 et i<0 :    v                      v,   0 t 0                                              t. ?T correspond au temps de conduction de K1 pour >0 et au temps de conduction de K3 pour <0. Hacheur (électronique) Le hacheur, ou convertisseur continu ... Les hacheurs de puissance sont utilisés, par exemple, pour la variation de vitesse des moteurs à courant continu. Pour faire commuter le transistor il faut faire varier vgs de 12V à 0V et inversement.Â. Les variateurs de vitesse. Les sources d'alimentation. 0 dans L, celui-ci ne peut varier spontanément. Commande Conclusion 5 Electronique de puissance? Diagramme d'un amplificateur-hacheur ou amplificateur classe-D . De 0 à ?T la conduction de K force le blocage de la diode D en imposant v = Ua. Mais un amplificateur c.c. -    Les diodes standard (ou de redressement), tr ?100µs. La jonction base émetteur est en direct quand le transistor conduit. De 0 à ?T, la conduction de K1 et K2 force le blocage des diodes D1 et D2 en imposant         v = Ua. - Les diodes rapides, tr ? Chacun des hacheurs élémentaires précédents se comporte comme une source de tension variable. A ?T i = id = 0 ce qui bloque la diode D2, mais K est aussi bloqué donc ik = 0. Mais si K3 est commandé à la fermeture avec i<0, c’est K3 qui sera traversé par le courant i. Exemples d’états des composants en fonction du sens de courant i :    v v                                             v,   0                                          t 0                                         t 0                                        t,    i i                                              i. L'électronique de puissance est une branche de l'électronique et de l'électrotechnique qui traite les puissances élevées et « les dispositifs qui permettent de convertir celles-ci sous une forme non électrique » (convertisseurs) et de les commuter, avec ou sans commande de cette puissance. Cette diode est généralement une diode rapide. Ce que sera ce cours / ce que ne sera pas ce cours 2. •   Le convertisseur est réversible deux quadrants car i >0 et >0 ou <0. K3 et K4 sont commandés à la fermeture de ?T à T alors que K1 et K2 sont ouverts. 1µs. Les diodes de puissance sont classées en fonction de leur temps de recouvrement. Alors v = -Ua, vk1 = vk2 = Ua. Chap2 Conversion électronique de puissance Hacheurs 4.2. 0 dans L, celui-ci ne peut varier spontanément. L'angle alpha de retard, en deg, Est spécifié par le biais de la source de courant continu dans le circuit : Ce projet nous a permis de développer de multiples compétences dans le domaine pratique de l'électronique de puissance Les principaux problèmes, que nous avons rencontrés, concernaient la collecte de données, souvent indisponibles. Pertes dans un convertisseur 6. Les interrupteurs en Electronique de Puissance 01/09/2014 Cours d'Electronique de Puissance 21 Comportement dynamique d’un thyristor *Premier cas: Conduction L’amorçage du thyristor se fait par la commande de la gâchette à travers une impulsion qui permet de le mettre en conduction. Un cours sur les Hacheurs by Brogys in Types > School Work y dcdc hacheur electronique diodes •   Si 0 <0. C Formes d’ondes en conduction discontinue : ia                                             I2,                    id                   Â,                    I2                    Â,                    vk                   Ua. La seconde génération est quant à elle équipée de moteur asynchrone piloté par onduleur à IGBT. 7 • Étude de systèmes réels 223. 1 Plan du cours 1. Ce courant peut être dix fois plus grand que le courant dans la charge. K1 et K2 sont commandés à la fermeture de 0 à ?T alors que K3 et K4 sont ouverts. Interrupteurs. tandis qu'un commutateur bascule périodiquement l'entrée du hacheur sur la masse selon une fréquence de 60 Hz à 400 Hz. Support de Électronique de puissance - 2 - I.S.E.T de Bizerte cours LES CONVERTISSEURS CONTINU /CONTINU LES HACHEURS 1-INTRODUCTION On dispose de différents procédés pour transformer une tension continue de valeur fixe en une - Les diodes ultra-rapides, tr ? Dans un hacheur série en conduction continue, à la fermeture du transistor, c’est le courant maximum en régime linéaire du transistor qui correspond au courant de recouvrement inverse de la diode. N’oublions pas que l’électronique de puissance est née du besoin de redresser de forts courants, de commander des moteurs électriques, l’activité ayant été majoritai-rement industrielle ; les puissances converties pouvant dépasser plusieurs dizaines de MW. -    Les diodes rapides, tr ? Amplificateur-hacheur. •   La valeur moyenne du courant dans la charge est supérieure à I2/2 en conduction continue. Par composant on peut commuter 2000A sous 2500V ! K1 = K2 = K3 = K4.Â. Ordre de grandeur : Vcemaxi de 400V à 1500V, Ic de 5A à 1000A. La croissance de ic n’est pas immédiate, il faut tr. Si vous disposez ... Les hacheurs de puissance sont utilisés, par exemple, pour la variation de vitesse des moteurs à courant continu. Généralités. Un usage classique du circuit hacheur et où le terme est encore en usage est l'amplificateur-hacheur, un amplificateur c.c. Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références ». Exemple de formes d’ondes dans un hacheur série (avec diode de roue libre parfaite) :                id, 0                                                 t, 0 t                           tr                                    tf vgs                                      Â,                  0                                                                               t. Entre grille et source le transistor se comporte comme un condensateur (Cgs ? -    Le régime est établi.                                              i, ia                       D               v                   LÂ, Ua                             id                                   E,                                                                   K vk. Le courant inverse pendant la phase de recouvrement tr dépend du circuit extérieur. Les transistors bipolaires utilisent deux jonctions PN. Le composant est très rapide tr ? En électronique de puissance, on fera systématiquement appel à des hacheurs. Les gradateurs. en un signal c.a. C.2 Comme les diodes sont idéales, le redresseur ne présente pas de pertes. L'électronique de puissance assure, à l'aide de dispositifs semiconducteurs fonctionnant en interrupteurs, le réglage et la mise en forme de l'énergie électrique fournie par un générateur à un récepteur. Les premières rames TFS sont équipées de moteurs à courant continu, avec une électronique de puissance plus ou moins moderne (Hacheurs à thyristor pour les toutes premières livraisons puis hacheur à IGBT de type ONIX). Les pointes du courant ig doivent être de l’ordre de l’ampère. •   Par l’électronique de commande de K, la valeur moyenne de v est réglable continûment. L'angle alpha de retard, en deg, Est spécifié par le biais de la source de courant continu dans le circuit : Ce projet nous a permis de développer de multiples compétences dans le domaine pratique de l'électronique de puissance Les principaux problèmes, que nous avons rencontrés, concernaient la collecte de données, souvent indisponibles. Ce mécanisme fut mis au point par Edwin A. Goldberg en 1949 pour améliorer la stabilité des amplificateurs opérationnels à tube. Électronique de puissance (3.0 cr.) L'électronique de puissance comprend l'étude, la réalisation et la maintenance : Interfaces de puissance Valentin Gies SEATECH - Parcours SYSMER Valentin Gies Électronique de puissance - Mécatronique. qui est grandement amplifié (1000 fois et plus)[Comment ?]. = 0, donc si ? Nous en avons déjà détaillé les commutations et étudié les filtres, par conséquent, nous nous contenterons d’une étude externe de la version à quatre quadrants. La seule solution à la continuité de i est i = id = I2. Ils sont aussi un élément essentiel des alimentations à découpage. LES HACHEURS DE PUISSANCE LES HACHEURS DE PUISSANCE TGV Sud-Est (livrée orange) Mise en service: 1978 à 1986. Pour passer de l’état passant à l’état bloqué il faut évacuer les charges stockées pendant la conduction. L'action de la commutation hache le signal c.c. Chapitre 2 Les hacheurs 122 ko.                                         K3 D1                                  K1                        D3Â,                                                                                v, D4                 K2                             D2                  K4Â. Les premières rames TFS sont équipées de moteurs à courant continu, avec une électronique de puissance plus ou moins moderne (Hacheurs à thyristor pour les toutes premières livraisons puis hacheur à IGBT de type ONIX). L'électronique de puissance ayant le souci de travailler à rendement maximum ne peut être qu'une électronique de commutation où les composants ne fonctionnent qu'en interrupteurs ouverts ou fermés. Ua = E + Ldi/dt et en intégrant i = [(Ua-E)/L]t. De ?T à ?T, le blocage de K1 et K2 impose ik1 = ik2 = 0. Le temps nécessaire pour éliminer les charges stockées s’appelle le temps de recouvrement de la diode. Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre. Quelque soit le quadrant le hacheur contrôle la tension et le courant dans la charge.  2°Stratégie de commande. 0 dans L, celui-ci ne peut varier spontanément. Pour obtenir une réversibilité quatre quadrants, il suffit d’associer tête bêche deux hacheurs réversibles deux quadrants (K1, K2, D1, D2) et (K3, K4, D3, D4). L’électronique de puissance n’est possible que par le composant électronique, créa- teur ou transmetteur de sign al. L'électronique de puissance est une branche de l'électrotechnique qui concerne les dispositifs permettant de changer la forme de l'énergie électrique (convertisseurs)1. K1 fonctionne à la fréquence de hachage alors que K2 et fermé en permanence si on souhaite une tension moyenne positive en sortie (K3 et K4 sont bloqués). Les pertes à la fermeture sont d’autant plus faibles que la diode est rapide.Â. 3V pour les ultra rapides. Electronique de puissance pierre-jean.cottinet@insa-lyon.fr Module ETEP3 Département de Génie Electrique 2015-2016 Inspiré des cours de Pierre Brosselard, Jean-Yves Gauthier, Florent Morel et Christian Martin. Support de cours d’électronique de puissance EI-2 Les convertisseurs DC-DC et DC-AC Hidri.I Page 2 CONVERTISSEUR CONTINU(DC)-CONTINU(DC) LES HACHEURS I- Introduction Les hacheurs sont des convertisseurs statiques qui permettent d’obtenir une tension continue constante et ce, Convertisseurs à pompe(Une pompe est un dispositif permettant d'aspirer et de refouler un fluide.) Ua = E + Ldi/dt et en intégrant i = [(Ua-E)/L]t. De ?T à ?T, le blocage de K impose ik = ia = 0. Deux stratégies de commande sont utilisées : Tous les interrupteurs sont commandés de la même manière quelque soit le quadrant de fonctionnement. Accueil. LES HACHEURS DE PUISSANCE LES HACHEURS DE PUISSANCE TGV Sud-Est (livrée orange) Mise en service: 1978 à 1986. Machines tournantes à courants alternatifs ; Jean-Louis Dalmasso ; Editions Belin Les hacheurs de puissance sont utilisés, par exemple, pour la variation de vitesse des moteurs à courant continu. Les faibles temps de commutation tr et tf permettent de réduire les pertes en commutation ou d’augmenter la fréquence du découpage. Dans les années 1970, thyristors et diodes sont utilisés dans des dispositifs autocommutés comme les hacheurs et les onduleurs, les années qui suivent voient le développement de transistors bipolaires de puissance qui favorise le développement d'une électronique de conversion de faible et moyenne puissance. Le transistor IGBT combine vu de la grille une entrée de MOSFET avec sa commande en tension relativement simple et vu entre collecteur et émetteur les propriétés du transistor bipolaire aux puissances élevées. Par le courant de base, il faut apporter des charges électriques à la jonction base émetteur pendant le temps de stockage ts pour que le courant de collecteur apparaisse. - Connatre les composants d’électronique de puissance - Maîtriser le fonctionnement des convertisseurs AC-DC et AC-AC. Ordres de grandeurs en électronique de puissance Jusqu’à présent, on a surtout étudié l’électronique de commande. Introduction à l’électronique de puissance 1.1. Rappels sur les signaux de l’électronique de puissance. ?T correspond au temps de conduction de K1 et K2, au temps de blocage de K3 et K4.       ?i = ?T(Ua – E)/L où E = (2?-1)Ua. Alors v = 0, vk = Ua, ia = ik = 0. Cours Electronique de Puissance :Ce manuel de cours « Electronique de Puissance» est un outil qui permet aux étudiants du réseau des Instituts Supérieurs des Etudes Technologiques de suivre les cours cités avec un maximum de profit. Généralités Hacheurs Onduleurs Redresseurs Autres convertisseurs. Temps de recouvrement d’une diode à jonction : Quand une diode est passante des charges électriques s’accumulent au niveau de la jonction. Vitesse commerciale: 270 km/h. – Les hacheurs à liaison continue (continuité électrique entre entrée et sortie), Charge rapide et contrôlée de batteries d’accumulateurs, et typiquement entraînement de moteurs à courant continu à vitesse variable, 10.4 Dissipation thermique dans les composants de puissance 206 10.5 Influence du mode de conduction (CCM, DCM, BCM) sur les pertes 211 Chapitre 11 • Circuits intégrés de puissance et régulateurs intégrés 214 11.1 Redresseurs intégrés 214 11.2 Ponts complets intégrés, applications et particularités 215 Elles constituent l’alimentation de tout mat eriel electronique en g en eral. Les hacheurs: préliminaires, condensateur chargé à travers une résistance, emploi d'une inductance dans le circuit de blocage, les montages d'utilisation des hacheurs. Comme i = I2 ? Tritension 1,5 kV continu, 25 kV/50 Hz et 15 kV 16 2/3 Hz monophasé alternatif Puissance: 6400 kW Cours d'électronique de puissance EPUNSA On distingue plusieurs types de hacheurs, les deux types de base (que nous nous proposons d’étudier ici) étant le montage série et le montage parallèle. on modifie la valeur moyenne d'une tension continue : montages hacheurs, on modifie la fréquence d'une tension alternative : montage cycloconvertisseurs. Pour les montages redresseurs. Certains hacheurs sont réversibles : ils peuvent alors fournir de l'énergie à la charge, généralement une machine à courant continu dans ce type d'application, ou bien en prélever ce qui permet de freiner la machine. ?i = ?T(Ua – E)/L où E = ?Ua.     ?i = ?T(1 - ?)Ua/L. 1- Principe du hacheur série; 2- Application à la commande d'un moteur à courant continu; Cours Le hacheur série (niveau 2) 312 ko. Les hacheurs de puissance sont utilisés, par exemple, pour la variation de … 0 = E + Ldi/dt et en intégrant i = [-E/L](t -?T) + I2. 4.4. Valeurs moyennes de tension, courant et puissance. Id1 = id2 = ik1 = ik2 = 0, v = E. •   Par conséquent si E > (2?-1)Ua, la conduction continue est impossible en régime établi. Intérêts de l’électronique de puissance 3.                                                                                                    Ic Ic= f(Vds)    à Vgs = 15V                          ic, à Vgs = 10V         ig                     vce,                                                   à Vgs = 8V             vgs,                          à Vgs = 0                                                                                                           0 Vds. La période de hachage est T, le rapport cyclique α Support d'apprentissage sur l'électronique de puissance en PDF gratuit, dans ce support vous trouvez un cours détaillé avec exercices corrigés sur les hacheurs, le thyrisor, le redressement non commandé, le redressement commande, le gradateur et onduleur . La conversion DC/DC 3. De ?T à T, le blocage de K impose ik = ia = 0. Exemple d’application : traction électrique. ANNEES 70 -72 Transistors bipolaires de puissance Intérêts : Commutation à haute fréquence (diminution en poids et en volume de tous les éléments de filtrages suppression des systèmes d'extinction 4. = 0,5                                                                           ? Nous avons continué à présenter l’électronique de puissance sous forme d’un COURS. à gain très élevé avec un décalage faible, un faible bruit et une bonne stabilité est très difficile à construire. Alors id1 = id2 = 0 ik1 = ik2 = ia = i et vk1 = vk2 = 0.                                                                                                    Id Id = f(Vds)    à Vgs = 15V                          id, à Vgs = 10V         ig                              vds,                                                                                                                                  à Vgs = 7V,                          à Vgs = 0Â,                                                                                                                                        0                                         Vds. L'électronique de puissance est une branche de l'électronique et de l'électrotechnique qui traite les puissances élevées et « les dispositifs qui permettent de convertir celles-ci sous une forme non électrique [1] » (convertisseurs [2]) et de les commuter, avec ou sans commande de cette puissance [3]. 0 = E + Ldi/dt et en intégrant i = [-E/L](t -?T) + I2.

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