T. LEQUEU, "Cours d'Electronique De Puissance - 2004/2005", IUT GEII 2ème année, option EEP, notes de cours, juillet 2004.
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Titre : T. LEQUEU, Cours d'Electronique De Puissance - 2004/2005, IUT GEII 2ème année, option EEP, notes de cours, juillet 2004.

Cité dans :[99DIV083] Liste des travaux écrits de Thierry LEQUEU, juillet 2013.
Cité dans : [DIV404]  T. LEQUEU, Cours d'Electronique De Puissance - 2003/2004, IUT GEII 2ème année, option EEP, notes de cours, septembre 2003.
Cité dans : [DIV410]  T. LEQUEU, Annexe 1 - Calculs des inductances et des transformateurs, Cours d'Electronique De Puissance, IUT GEII 2ème année, option EEP, janvier 2006.
Auteur : Thierry LEQUEU

Info :
- Cours d'Electronique de Puissance
- Institut Universitaire de Technologie
- Génie Electrique et Informatique Industrielle
- Cours de 2ième année - option Electrotechnique et Electronique de Puissance
- Année scolaire 2004/2005
- UE2 : Génie Electrique - Module EEP 21 : Conversion statique d'énergie
- UE2 : Génie Electrique - Module EEP 24 : Electronique de puissance et actionneurs

Date : juillet 2004

Vers : Quelques ouvrages en Electronique de Puissance
Vers : Chapitre 0 - Généralités
Vers : Chapitre 1 - Notions de sources et d'interrupteurs
Vers : Chapitre 2 - La fonction hacheur
Vers : Chapitre 3 - Différents types de hacheurs
Vers : Chapitre 4 - Onduleurs monophasés et MLI
Vers : Chapitre 5 - Onduleurs triphasés et lois de commandes
Vers : Chapitre 6 - Les alimentations à découpage
Vers : Chapitre 7 - Gradateurs mono et triphasés
Vers : Chapitre 8 - Normes et réduction des harmoniques
Vers : Chapitre 9 - Modélisation des alimentations à découpage


Chapitre 0 - Généralités

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0.1 Volumes et horaires en EDP et COMCOM 5
0.1.1 Electronique de Puissance - EDP 5
0.1.2 Composants en Commutation - COMCOM 5
0.2 Plan du cours d'EDP 5
0.3 Applications dans la vie courante 5
0.3.1 Domestique 5
0.3.2 Industrielle 5
0.4 Différents types de conversion d'énergie 6
0.5 L'intérêt de la commutation 7
0.5.1 Exemple : les alimentations linéaires 7
0.5.2 Exemple : le gradateur 8
0.5.3 Avantages 8
0.5.4 Inconvénient 8
0.6 Bibliographie 9
  [1] :  [PAP104]  [D3152], Electronique de puissance - Principes fondamentaux - Éléments constitutifs et synthèse des convertisseurs statiques, H. FOCH et al., Techniques de l'Ingénieur, 1989.
  [2] : [LIVRE089] M. LAVABRE, Electronique de puissance : conversion de l'énergie - Cours et exercices résolus, collection A.CAPLIEZ, 357 pages, 1998.
  [3] : [LIVRE122] J.-P. FERRIEUX, F. FOREST, Alimentations à découpage - Convertisseurs à résonance, DUNOD, 3e édition revue et augmentée, 1999.
  [4] : [LIVRE032] P.-T. KREIN, Element of power electronics, Oxford University Press, 1997.


Quelques ouvrages en Electronique de Puissance

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  [1] :  [PAP104]  [D3152], Electronique de puissance - Principes fondamentaux - Éléments constitutifs et synthèse des convertisseurs statiques, H. FOCH et al., Techniques de l'Ingénieur, 1989.
  [2] :  [PAP035]  [D3150][D3151], Electronique de puissance - Introduction générale, H. FOCH et al., Techniques de l'Ingénieur, 1989.
  [3] : [LIVRE122] J.-P. FERRIEUX, F. FOREST, Alimentations à découpage - Convertisseurs à résonance, DUNOD, 3e édition revue et augmentée, 1999.
  [4] : [LIVRE020] H. BUHLER, Convertisseurs statiques, Presse Polytechniques et Universitaires Romandes, 1991.
  [5] : [LIVRE021] H. BUHLER, Volume XV : Electronique de Puissance, Presse Polytechniques et Universitaires Romandes, 1993.
  [6] : [LIVRE036] G. SEGUIER, L'électronique de puissance : les fonctions de base et leurs applications - Cours et exercices résolus, DUNOD, 7eme édition, 1998, 424 pages.
  [7] : [LIVRE092] R. CHAUPRADE, F. MILSANT, Electronique de Puissance - Tome 2. Commande des moteurs à courant alternatif, Col. : ingénieurs E.E.A., EYROLLES, 1990.
  [8] : [LIVRE026] G. SEGUIER, Volume 1 :  La conversion alternatif-continu, Lavoisier TEC & DOC, 2° édition, septembre 1992, 386 pages.
  [9] : [LIVRE023] C. ROMBAUT, G. SEGUIER, Volume 2 : La conversion alternatif-alternatif, Lavoisier TEC & DOC, 2° édition, septembre 1991, 363 pages.
 [10] : [LIVRE025] R. BAUSIERE, F. LABRIQUE, G. SEGUIER, Volume 3. La conversion continu-continu, éditions TEC & DOC, 1997.
 [11] : [LIVRE022] F. LABRIQUE, G. SEGUIER, R. BAUSIERE, Volume 4 : La conversion continu-alternatif, Lavoisier TEC & DOC, 2° édition, septembre 1992, 386 pages.
 [12] : [LIVRE027] J.-P. CARON, J.-P. HAUTIER, Modélisation et commande de la machine asynchrone, édition TECHNIP, 1995.
 [13] : [LIVRE029] J.-L. COQUERELLE, Génie Electrique du réseau au convertisseur : apprendre par l'exemple, édition Technip, 1996.
 [14] : [LIVRE028] EDF, GIMELEC, La vitesse variable : l'électronique maîtrise le mouvement, Techno-Nathan, 1992.


Chapitre 1 - Notions de sources et d'interrupteurs

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1.1 Présentation 15
1.2 Définitions en régime statique 15
1.2.1 Générateur électrique continu 15
1.2.1.1 Source de tension 15
1.2.1.2 Source de courant 16
1.2.2 Générateur électrique alternatif 16
1.2.2.1 Source de tension 17
1.2.2.2 Source de courant 17
1.3 Caractérisation des sources en régime dynamique 18
1.3.1 Définitions 18
1.3.2 Exemples 18
1.3.2.1 Le condensateur 18
1.3.2.2 L'inductance 18
1.3.2.3 La batterie d'accumulateur 19
1.3.2.4 La génératrice à courant continu 19
1.3.2.5 La machine synchrone fonctionnant en alternateur 19
1.3.2.6 En électronique de puissance 19
1.3.3 Confirmation ou changement de la nature de la source 20
1.4 Réversibilité des sources d'entrée et de sortie 21
1.4.1 Définitions 21
1.4.2 Exemples de réversibilité 22
1.5 Règles d'association des sources 22
1.5.1 Principes fondamentaux 22
1.5.2 Cas des convertisseurs direct 22
1.5.3 Cas des convertisseurs indirect 23
1.6 Les interrupteurs 24
1.6.1 Définition 24
1.6.2 Comportement des grandeurs électriques 24
1.6.3 Caractéristiques statiques - Définitions 24
1.6.4 Caractéristiques d'un interrupteur à deux segments 25
1.6.5 Caractéristiques d'un interrupteur à trois segments 25
1.6.6 Caractéristiques d'un interrupteur à quatre segments 26
1.6.7 Changements d'états 27
1.6.8 Commutation commandé 28
1.6.9 Commutation spontanée 28
1.6.10 Classification des interrupteurs 28
1.7 Bibliographie 29
1.7.1 Références sur les sources 29
  [1] : [LIVRE122] J.-P. FERRIEUX, F. FOREST, Alimentations à découpage - Convertisseurs à résonance, DUNOD, 3e édition revue et augmentée, 1999.
  [2] : [LIVRE025] R. BAUSIERE, F. LABRIQUE, G. SEGUIER, Volume 3. La conversion continu-continu, éditions TEC & DOC, 1997.
  [3] : [LIVRE016] G. CHEVALIER, J.-C. CHAUVEAU, B. CHEVALIER, MEMOTECH ELECTRONIQUE composants, collection A. CAPLIEZ, 4e édition, août 1997.
  [4] : [LIVRE089] M. LAVABRE, Electronique de puissance : conversion de l'énergie - Cours et exercices résolus, collection A.CAPLIEZ, 357 pages, 1998.
  [5] :  [PAP104]  [D3152], Electronique de puissance - Principes fondamentaux - Éléments constitutifs et synthèse des convertisseurs statiques, H. FOCH et al., Techniques de l'Ingénieur, 1989.
1.7.2 Références sur les interrupteurs 29
  [1] : [LIVRE122] J.-P. FERRIEUX, F. FOREST, Alimentations à découpage - Convertisseurs à résonance, DUNOD, 3e édition revue et augmentée, 1999.
  [2] : [LIVRE025] R. BAUSIERE, F. LABRIQUE, G. SEGUIER, Volume 3. La conversion continu-continu, éditions TEC & DOC, 1997.
  [3] : [LIVRE016] G. CHEVALIER, J.-C. CHAUVEAU, B. CHEVALIER, MEMOTECH ELECTRONIQUE composants, collection A. CAPLIEZ, 4e édition, août 1997.
  [4] : [LIVRE089] M. LAVABRE, Electronique de puissance : conversion de l'énergie - Cours et exercices résolus, collection A.CAPLIEZ, 357 pages, 1998.
  [5] :  [PAP104]  [D3152], Electronique de puissance - Principes fondamentaux - Éléments constitutifs et synthèse des convertisseurs statiques, H. FOCH et al., Techniques de l'Ingénieur, 1989.
  [6] : [THESE019] Y. MOPTY, Méthode de synthèse automatique des convertisseurs statiques - Application à la recherche de nouveaux convertisseurs, Thèse de Docteur-Ingénieur de l'INP de Toulouse, le 21 juin 1982.


Chapitre 2 - La fonction hacheur

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2.1 Introduction 33
2.1.1 Exemple de la vie courante 33
2.1.2 Les convertisseurs DC-DC 33
2.1.3 Exemple de faible puissance 33
2.1.4 Exemple de forte puissance 34
2.2 Le hacheur série 37
2.2.1 Présentation 37
2.2.2 Définition 37
2.2.3 Fonctionnement 37
2.2.4 Relations fondamentales de l'EDP 38
2.2.5 Ondulation du courant 39
2.2.6 Ondulation de la tension 40
2.2.7 Contraintes sur les interrupteurs 41
2.2.7.1 K2 : La diode 41
2.2.7.2 K1 : Le transistor 41
2.2.7.3 Calcul de ITeff 41
2.2.7.4 Calcul de IDeff 42
2.2.8 Facteurs de dimensionnement 42
2.3 Fonctionnement en conduction discontinue 43
2.3.1 Définition - Formes d'ondes 43
2.3.2 Expression du courant dans l'inductance 43
2.3.3 Relation entre a et a' 44
2.3.4 Valeur moyenne du courant de sortie 44
2.3.5 Expression de la tension de sortie 44
2.4 Caractéristique de sortie 45
2.5 Etude du filtre d'entrée du hacheur série 46
2.5.1 Introduction 46
2.5.2 Harmoniques du courant ie(t) 46
2.5.2.1 Domaine de définition 46
2.5.2.2 Calcul des coefficients 46
2.5.2.3 Remarque 46
2.5.2.4 Exemple pour a = 0.4 47
2.5.3 Evolution des harmoniques en fonction du rapport cyclique 47
2.5.4 Fonction de transfert du filtre d'entrée 48
2.6 Bibliographie 49


Chapitre 3 - Différents types de hacheurs

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3.1 Introduction 55
3.1.1 Les convertisseurs DC-DC 55
3.1.2 Exemple de faible puissance 55
3.2 Le hacheur élévateur de type BOOST 57
3.2.1 Présentation 57
3.2.2 Définition 57
3.2.3 Fonctionnement 57
3.2.4 Bilan des grandeurs électriques 59
3.2.5 Calculs des grandeurs électriques 59
3.2.6 Ondulation du courant 60
3.2.7 Ondulation de la tension 61
3.2.8 Contraintes sur les interrupteurs 62
3.2.8.1 K1 : La diode 62
3.2.8.2 K2 : Le transistor 63
3.2.8.3 Calcul de ITeff 63
3.2.8.4 Calcul de IDeff 63
3.2.9 Facteurs de dimensionnement 64
3.3 Le hacheur inverseur de type BUCK-BOOST 65
3.3.1 Présentation 65
3.3.2 Définition 65
3.3.3 Fonctionnement 65
3.3.4 Schéma simplifié 66
3.3.5 Bilan des grandeurs électriques 66
3.3.6 Calculs des grandeurs électriques 66
3.3.7 Ondulation du courant dans l'inductance 67
3.3.8 Ondulation de la tension 68
3.3.9 Contraintes sur les interrupteurs 70
3.3.9.1 K2 : La diode 70
3.3.9.2 K1 : Le transistor 70
3.3.9.3 Calcul de ITeff 70
3.3.9.4 Calcul de IDeff 71
3.3.10 Facteurs de dimensionnement 71
3.4 Différentes structures de hacheur 72
3.4.1 Charge passive 72
3.4.2 Charge active 1 - Unidirectionnelle en tension 72
3.4.3 Charge active 2 - Unidirectionnelle en courant 72
3.4.4 Charge active 3 - Bidirectionnelle 72
3.4.5 Quadrants de fonctionnement 73
3.5 Synthèse du convertisseur pour la charge passive 74
3.5.1 Cahier des charge 74
3.5.2 Graphe de fonctionnement 74
3.5.3 Nature des interrupteurs 75
3.5.4 Nature de la commutation de K1 75
3.5.5 Structure du hacheur abaisseur de type "BUCK" 75
3.6 Synthèse du convertisseur pour la charge active 1 76
3.6.1 Cahier des charges 76
3.6.2 Graphe de fonctionnement - I < 0 76
3.6.3 Nature des interrupteurs 76
3.6.4 Nature de la commutation de K1 et de K2 77
3.6.5 Structure du hacheur élévateur de type BOOST 77
3.7 Synthèse complète pour la charge active 1 78
3.7.1 Cahier des charges 78
3.7.2 Structure du hacheur réversible en courant 78
3.8 Synthèse du convertisseur pour la charge active 2 79
3.8.1 Définition du problème 79
3.8.2 Cas où la puissance est positive P>0 - Quadrant Q1 79
3.8.3 Cas où la puissance est négative P < 0 - Quadrant Q2 80
3.8.4 Réalisation pratique du hacheur réversible en tension 80
3.9 Synthèse du convertisseur pour la charge active 3 81
3.9.1 Caractéristiques de fonctionnement 81
3.9.2 Définition des interrupteurs 81
3.9.3 Structure du hacheur 4 quadrants 81
3.10 Bibliographie 82


Chapitre 4 - Onduleurs monophasés et MLI

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4.1 Généralités 87
4.1.1 Les alimentations de secours 87
4.1.2 Les solutions en micro-informatique 87
4.1.3 Gamme de puissance 88
4.2 Principe de l'onduleur monophasé 89
4.2.1 Amplitude 89
4.2.2 Fréquence 89
4.2.3 Harmoniques 89
4.2.4 Rendement 89
4.2.5 Autonomie - Exemple 89
4.2.6 Installation de l'onduleur 89
4.3 Solutions technologiques 90
4.3.1 Transformateur à point milieux à 50 Hz 90
4.3.2 Convertisseur élévateur + onduleur 90
4.3.2.1 L'onduleur monophasé en pont complet 90
4.3.2.2 Elévateur de type BOOST 91
4.3.2.3 Elévateur de type BOOST à inductance couplée 91
4.3.2.4 Elévateur de type onduleur à point milieu 91
4.3.3 Source à point milieux 92
4.3.4 Bras de pont commercialisés 92
4.4 Commande en onde carrée 93
4.4.1 Montage étudié 93
4.4.2 Harmoniques de la tension v(t) 93
4.4.2.1 Domaine de définition 93
4.4.2.2 Propriété 93
4.4.2.3 Calcul des coefficients 93
4.4.2.4 Conclusion 94
4.4.3 Spectre de la tension 94
4.4.4 Filtrage des harmoniques de la tension v(t) 94
4.5 Commande décalée 97
4.5.1 Montage étudié 97
4.5.2 Fonctions de modulations 97
4.5.3 Harmoniques de la tension v(t) : l'astuce 97
4.5.4 Variation des harmoniques en fonction de b 98
4.5.5 Avantages 98
4.5.6 Inconvénient 98
4.5.7 Filtrage des harmoniques de la tension v(t) 99
4.6 Calcul des instants de commutations 101
4.6.1 Principe 101
4.6.2 Cas le l'onduleur en pont 101
4.6.3 Construction du signal - Onduleur en pont 102
4.6.4 Propriétés de la tension de sortie 102
4.6.5 Expression des harmoniques - Onduleur en pont 104
4.6.6 Elimination des premiers harmoniques de tension - Onduleur pont 105
4.6.6.1 Formes d'onde - Tension tripolaire 105
4.6.6.2 Expression des harmoniques 105
4.6.6.3 Elimination des harmoniques 105
4.6.7 Cas le l'onduleur en demi-pont 106
4.6.8 Construction du signal - Onduleur en demi-pont 106
4.6.9 Expression des harmoniques - Onduleur en demi-pont 108
4.6.10 Elimination des premiers harmoniques de tension - Onduleur demi-pont 109
4.6.10.1 Formes d'ondes 109
4.6.10.2 Expression des harmoniques 109
4.6.10.3 Elimination des harmoniques 109
4.6.11 Filtrage des harmoniques 110
4.7 La Modulation de Largeur d'Impulsion 112
4.7.1 Principe 112
4.7.2 Application à l'onduleur monophasé 112
4.7.3 Fabrication de la MLI 112
4.7.4 Allure du spectre de la tension 113
4.7.5 Courant dans la charge 113
4.7.6 Calculs du spectre des harmoniques 114
4.8 Bibliographie 117
4.8.1 Références du chapitre concernant les onduleurs monophasés 117
4.8.2 Références du chapitre concernant la Modulation de Largeur d'Impulsions 117
4.8.3 Complément de références concernant les onduleurs 118


Chapitre 5 - Onduleurs triphasés et lois de commandes

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5.1 Généralités 121
5.1.1 Introduction 121
5.1.2 Onduleur de tension 121
5.1.3 Onduleur de courant 122
5.1.4 Applications des onduleurs triphasés 123
5.1.5 Réversibilité de l'onduleur 124
5.1.6 Un convertisseur AC à AC direct 124
5.1.7 Le cyclo-convertisseur 125
5.2 Formes d'ondes 126
5.2.1 Commande d'un onduleur en pont avec neutre reliée à la source 126
5.2.2 Commande d'un onduleur en pont sans neutre 127
5.3 Modélisation de la commande 128
5.3.1 Etude des valeurs de la tension simple 128
5.3.2 Expression de la tension de sortie de l'onduleur 128
5.3.3 Remarques 129
5.4 Lois de commande 130
5.4.1 Régulation de courant - MLI à fréquence fixe 130
5.4.2 Avantages 130
5.4.3 Inconvénients 130
5.5 Commande à fréquence de décision fixe FH 131
5.5.1 Principe 131
5.5.2 Avantages 131
5.5.3 Inconvénients 131
5.6 Modulation à hystérésis somme 132
5.6.1 Principe 132
5.6.2 Avantages 132
5.6.3 Inconvénients 132
5.7 A temps de conduction fixe 133
5.7.1 Principe 133
5.7.2 Exemple : suivit d'une consigne sinusoidale 133
5.7.3 Inconvenients 133
5.7.4 Avantages 133
5.8 A temps d'ouverture fixe 134
5.8.1 Principe 134
5.8.2 Inconvenients 134
5.8.3 Avantages 134
5.9 Bilan des lois de commandes 134
5.9.1 Amplitude 134
5.9.2 Fréquence 134
5.9.3 Harmoniques 134
5.9.4 Rendement 134
5.9.5 Coût 134
5.10 Bibliographie 135
5.10.1 Références bibliographiques du chapitre 135
5.10.2 Concernant les onduleurs 135


Chapitre 6 - Les alimentations à découpage

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6.1 Généralité sur les alimentations isolées 140
6.1.1 Différentes solutions technologiques 140
6.1.2 Introduction aux alimentations à découpage 140
6.2 Alimentation asymétrique de type FLYBACK 141
6.2.1 Principe 141
6.2.2 Formes d'ondes - Ondulations 141
6.2.3 Fonctionnement en mode auto-oscillant 142
6.2.4 Démagnétisation par pont 144
6.3 Alimentation asymétrique de type FORWARD 145
6.3.1 Principe de fonctionnement 145
6.3.1.1 De 0 < t < aT 146
6.3.1.2 De aT < t < bT 146
6.3.1.3 de bT < t < T 146
6.3.1.4 Remarques 146
6.3.2 Formes d'ondes - Ondulations 146
6.3.3 Contraintes sur les composants 148
6.3.4 Facteur de dimensionnement - Choix de m' 148
6.3.5 Notes sur le dimensionnement du transformateur 148
6.3.6 Variante du FORWARD pour la démagnétisation 149
6.3.6.1 Par diode Zener 149
6.3.6.2 Par réseau RCD 149
6.3.6.3 Par pont asymétrique 149
6.3.6.4 Alimentations FORWARD entrelacées 149
6.4 Bilan sur les alimentations à flux non symétrique 150
6.4.1 Alimentations non isolées 150
6.4.2 Alimentations isolées de type FLYBACK et FORWARD 150
6.4.3 Utilisation du circuit magnétique 150
6.5 Alimentation à découpage à flux symétrique 152
6.5.1 Définition 152
6.5.2 Circuit magnétique avec enroulements couplés : le transformateur 152
6.5.3 Schéma équivalent complet 152
6.6 Montage PUSH-PULL 156
6.6.1 Présentation 156
6.6.2 Fonctionnement à vide 156
6.6.3 Fonctionnement en charge 157
6.6.4 Relations et caractéristiques 157
6.7 Montage en demi-pont 158
6.8 Montage en pont 158
6.8.1 Présentation 158
6.8.2 Fonctionnement 158
6.8.3 Relations et caractéristiques 159
6.9 Problèmes inhérents aux structures symétriques 159
6.9.1 Polarisation du transformateur 159
6.9.2 Mise en oeuvre des interrupteurs 159
6.10 Références bibliographiques 160
6.10.1 Bibliographie du chapitre 160
6.10.2 Alimentations à découpage 160
6.10.3 Asymétrique de Type FLYBACK 160
6.10.4 Asymétrique de Type FORWARD 161
6.10.5 Symétrique - Push-Pull, en demi-pont & en pont 161

Lien : AN120.pdf - 77 Ko, 6 pages, An overview of switched-mode power supplies, December 1988.


Chapitre 7 - Gradateurs mono et triphasés

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7.1 Présentation du convertisseur 161
7.1.1 Principe et applications 161
7.1.2 Applications monophasées 162
7.1.3 Applications triphasées 162
7.2 Fonctionnement en monophasé sur charge résistive 162
7.2.1 Formes d'ondes 162
7.2.2 Etude de la tension de la charge 163
7.2.3 Etude des harmoniques du courant de ligne 163
7.2.4 Comparaison avec la norme EN 61000-3-2 164
7.3 Fonctionnement sur charge inductive R-L 165
7.3.1 Principe 165
7.3.2 Etude du courant dans la charge 166
7.3.3 Etude de l'instant d'annulation du courant 166
7.3.4 Etude la tension de la charge 167
7.3.5 Etude du courant de la charge 168
7.3.6 Etude des harmoniques du courant de ligne 168
7.4 Fonctionnement sur charge inductive pure 169
7.4.1 Application 169
7.4.2 Formes d'ondes 169
7.4.3 Valeur efficace du courant dans l'inductance 170
7.4.4 Harmoniques du courant dans l'inductance 171
7.4.5 Harmoniques du courant dans l'inductance 171
7.5 Gradateurs triphasés 172
7.5.1 Montages tout thyristors 172
7.5.2 Montage mixte thyristors + diodes 172
7.5.3 Gradateur en étoile 172
7.5.4 Gradateur en triangle 173
7.5.5 Choix d'un gradateur triphasé 173
7.5.6 Stato-compensateur triphasé 173
7.6 Commandes des gradateurs monophasés par train d'ondes 174
7.6.1 Fonctionnement 174
7.6.2 Caractéristiques de réglage 174
7.6.3 Harmoniques du courant de ligne 175
7.6.4 Facteur de puissance 176
7.6.5 Harmonique de puissance - Flicker 176
7.6.6 Gradateur entrelacés 176
7.6.7 Commandes mixtes 176
7.7 Commandes des gradateurs triphasés par train d'ondes 176
7.8 Bibliographie 177


Chapitre 8 - Normes et réduction des harmoniques

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8.1 Alimentations à absorption sinusoïdale 182
8.2 Le réseau de distribution électrique EDF 183
8.2.1 Le cahier des charges du distributeur d'électricité 183
8.2.2 La fréquence 183
8.2.3 L'amplitude 183
8.2.4 Les variations de l'amplitude 184
8.2.5 Le facteur de puissance : coût de transport de l'électricité 184
8.2.6 Le scintillement ou flicker 184
8.2.7 Les coupures de tensions 184
8.2.8 Les surtensions temporaires 185
8.2.9 L'équilibrage du système triphasé 185
8.2.10 Les harmoniques de tension 185
8.3 Les sources de pollutions 186
8.3.1 Domaine domestique 186
8.3.2 Domaine industriel tertiaire et télécommunications 187
8.3.3 Domaine industriel 187
8.3.4 Conclusion sur les sources de pollution et les normes. 188
8.4 Réduction des perturbations 188
8.4.1 L'interaction du client connecté sur le réseau E.D.F. 188
8.5 La norme EN 61000-3-2 190
8.6 Un exemple de pollueur : le redresseur à filtrage capacitif 192
8.6.1 Définitions 192
8.6.2 Le redressement classique 192
8.6.3 Fonctionnement en conduction continue: L de valeur élevée 193
8.6.4 Fonctionnement en conduction discontinue: L de valeur faible 193
8.7 Topologie de convertisseur à absorption sinusoïdale 195
8.7.1 Les structures à deux étages 195
8.7.2 Les structures mono-étage 195
8.7.3 Particularité de dimensionnement 196
8.8 Exemple du hacheur parallèle 196
8.9 Modes de commandes 199
8.9.1 Présentation 199
8.9.2 Fonctionnement en conduction continue 199
8.9.3 Fonctionnement en conduction discontinue 200
8.10 Exemple de l'alimentation FLYBACK 201
8.10.1 Présentation 201
8.10.2 Analyse en conduction continue 201
8.10.3 Analyse en conduction continue 202
8.11 Références bibliographiques 203
8.11.1 Qualité de la tension 203
8.11.2 Redresseur à filtrage capacitif 203
8.11.3 Prélèvement sinusoïdal 203


Chapitre 9 - Modélisation des alimentations à découpage

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Chapitre 9 - Modélisation des alimentations à découpage 223
9.1 Introduction 223
9.1.1 Plan de l'étude 223
9.1.2 Conventions et notations 223
9.2 Cas du hacheur de type BUCK 224
9.2.1 Définition 224
9.2.2 Fonctionnement 224
9.2.3 Modélisation linéaire 225
9.2.3.1 Fonctions de transfert du hacheur BUCK en conduction continue 225
9.2.3.2 Fonctions de transfert du hacheur BUCK en conduction discontinue 225
9.2.4 Simulations MATLAB du hacheur BUCK 226
9.2.5 Simulations PSIM du hacheur BUCK 228
9.3 Cas du hacheur de type BOOST 229
9.3.1 Définition 229
9.3.2 Fonctionnement 229
9.3.3 Modélisation linéaire 230
9.3.3.1 Fonctions de transfert du hacheur BOOST en conduction continue 230
9.3.3.2 Fonctions de transfert du hacheur BOOST en conduction discontinue 230
9.3.4 Simulations MATLAB 231
9.3.5 Simulations PSIM 231
9.4 Cas du hacheur de type BUCK-BOOST 232
9.4.1 Définition 232
9.4.2 Fonctionnement 232
9.4.3 Modélisation linéaire 233
9.4.3.1 Fonctions de transfert du hacheur BUCK-BOOST en conduction continue 233
9.4.3.2 Fonctions de transfert du hacheur BUCK-BOOST en conduction discontinue 233
9.4.3.3 Fonctions de transfert du hacheur BUCK-BOOST en régime auto-oscillant 233
9.4.4 Simulations MATLAB 234
9.4.5 Simulations PSIM 234
9.5 Cas de l'alimentation FLYBACK 235
9.5.1 Schéma du montage 235
9.5.2 Relations de base 235
9.5.3 Linéarisation 235
9.5.4 Modélisation linéaire 236
9.5.4.1 Fonctions de transfert de l'alimentation FLYBACK en conduction continue 236
9.5.4.2 Fonctions de transfert de l'alimentation FLYBACK en conduction discontinue 236
9.5.4.3 Fonctions de transfert de l'alimentation FLYBACK en régime auto-oscillant 236
9.5.5 Simulations MATLAB 237
9.5.6 Simulations PSIM 237
9.6 Références bibliographiques 238
9.7 Annexe 1 : résolution d'équations différentielles linéaires 239
9.7.1 Equations différentielles linéaires 239
9.7.2 Intégration par la méthode des trapèzes 239
9.8 Annexe 2 : modélisation de l'alimentation FLYBACK en mode auto-oscillant 240
9.8.1 Fonctionnement en mode auto-oscillant 240
9.8.2 Modélisation en mode auto-oscillant 241

  [1] :  [DIV346]  Informations diverses sur la Modélisation des convertisseurs, juin 2005.
  [2] :  [DIV422]  M. CORREVON, SYSTEMES ELECTRONIQUES - Chapitre 11 - Modélisation DC et AC des alimentations à découpage, HEIG-VD, HES-SO, http://www.iai.heig-vd.ch/ , 4 août 2011.
  [3] : [LIVRE122] J.-P. FERRIEUX, F. FOREST, Alimentations à découpage - Convertisseurs à résonance, DUNOD, 3e édition revue et augmentée, 1999.
  [4] : [LIVRE032] P.-T. KREIN, Element of power electronics, Oxford University Press, 1997.
  [5] : [LIVRE034] N. MOHAN, T.M. UNDELAND, W.P. ROBBINS, Power Electronics - Converters, Applications and Design, John Wiley & Sons, 1995 second edition, 802 pages.


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