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Auteur(s)
-
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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Commutation dans le hacheur abaisseur
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2. Filtre de tension
Considérons le hacheur abaisseur que nous avons étudié en [E 3 964, § 1]. Il comporte en entrée un filtre de tension (figure 6). L’analyse qui suit reste valable pour tous les autres convertisseurs, qui réclament un filtre de tension en sortie. En adaptant le raisonnement qui suit, il est même possible d’étendre les résultats à un filtre de sortie en tension (hacheur élévateur).
Le filtre que nous étudions est un filtre passe-bas du second ordre. Il y a donc risque de résonance, si la fréquence critique fc est voisine de la fréquence de découpage fdec. Il faudra essayer de placer cette dernière plus loin d’une décade environ : fdec > 10 fc.
Nous étudierons ce filtre selon la même trame que pour le filtre de sortie. Nous regarderons l’influence du découpage, à la fois sur le courant fourni par la source et sur la tension aux bornes du condensateur de tête. Mais nous ne nous intéresserons pas à l’ondulation de courant dans un éventuel redresseur à diodes placé en entrée. La source d’énergie sera donc considérée comme étant une batterie électrochimique ou un élément équivalent.
2.1 Modélisation et valeurs instantanées des grandeurs
Redessinons (figure 8) le filtre en y séparant les sources alternatives et continues.
Le courant fourni par la batterie est lissé par l’inductance Le, tandis que la capacité Ce fournit au hacheur une vraie source de tension.
Remarquons la polarité des sources de courant, notées en convention récepteur, car le courant est absorbé par l’entrée. Cela permet d’éliminer dans les calculs qui suivent les signes moins. De plus, la source est maintenant placée à droite, car nous étudions l’influence du courant perturbateur consommé par le hacheur sur le filtre d’entrée. Si cette présentation est difficile à aborder, il est possible de renverser les figures...
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