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Auteur(s)
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François BERNOT : Ingénieur de l’École Supérieure d’Électricité - Docteur en sciences pour l’ingénieur - Professeur des universités à l’école d’ingénieurs de Tours
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ln premier article (E 3 964) concerne l’étude du fonctionnement des hacheurs abaisseurs et élévateurs de tension à un seul quadrant et celle du fonctionnement des hacheurs réversibles à deux et à quatre quadrants.
Dans ce deuxième article, on s’intéresse aux filtres de courant et de tension de ces hacheurs ainsi qu’à la commutation des interrupteurs et à la commande des hacheurs réversibles à deux et à quatre quadrants. Cette approche technolo-gique donnera au lecteur l’ensemble des connaissances nécessaires pour réaliser un hacheur.
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Modes de commande des hacheurs à deux quadrants
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3. Commutation dans le hacheur abaisseur
Dans toutes les études précédentes (Hacheurs : fonctionnement et § 1, 2 et 3), nous avons examiné un fonctionnement idéal, avec des interrupteurs parfaits. En réalité, ces derniers sont soumis à des sollicitations très importantes à chaque commutation. Nous allons donc détailler séparément l’ouverture et la fermeture des interrupteurs, en rappelant auparavant leurs conditions de commutation. Cette étude est appliquée au hacheur abaisseur, mais elle peut être facilement transposée aux autres structures.
3.1 Conditions de commutation des transistors et des diodes
Nous considérerons qu’un transistor commandable, peut s’ouvrir ou se fermer de façon autonome comme un interrupteur électromécanique. Son courant et sa tension suivent alors un chemin qui n’est imposé que par les éléments qui lui sont extérieurs.
La commutation peut ainsi être dure ou douce, comme le présente la figure 15. Dans le premier cas, le composant voit une puissance PT thermique très importante durant un instant très court. Tandis que dans le second cas, le point de fonctionnement longeant les axes, l’échauffement du silicium est quasiment nul.
Précisons aussi que les transistors ne supportent pas les courants et tensions négatives. C’est pourquoi ils sont toujours associés à une diode montée en antiparallèle, voire en série si le schéma l’impose.
Une diode est un élément non commandable, car c’est le réseau associé qui définit son état de conduction.
La figure 16 montre qu’elle est bloquée si la tension à ses bornes est négative ; elle est passante si un courant la parcourt. Par conséquent, elle ne peut devenir conductrice que si la tension à ses bornes devient positive. De la même façon, elle ne peut se bloquer que si le courant qui la parcourt s’annule. En somme, nous retrouvons rigoureusement le fonctionnement du clapet hydraulique anti-retour de [E 3 964, § 2].
Nous pouvons...
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