Electronique de puissance – cours – TD et Exercices corrigés
L’électronique de puissance est une branche de l’électronique qui a pour objet la conversion statique de l’énergie électrique.
La conversion statique est réalisée par des convertisseurs statiques qui transforment l’énergie électrique disponible en une forme adaptée à l’alimentation d’une charge bien déterminée.
Selon le réseau disponible et le besoin de la charge, on distingue différents type de convertisseurs :
Selon les besoins de la charge, la tension ou le courant de sortie peuvent être réglables ou constants.
Le hacheur adopte le niveau d’énergie entre un réseau et une charge de même type continu.
L’onduleur convertit les grandeurs d’un réseau continu en grandeurs alternatives.
Dans le cas où la charge et le réseau sont alternatifs, on a affaire à un gradateur.
C’est un interrupteur unidirectionnel en courant non commandable ni à la fermeture ni à l’ouverture : Blocage et amorçage naturel.
Une diode se comporte comme un interrupteur parfait dont les commutations sont exclusivement spontanées :
C’est un interrupteur unidirectionnel en courant commandable à la fermeture :
En électronique de puissance, les transistors fonctionnent en régime de commutation tandis que le fonctionnement linéaire est plutôt utilisé en amplification de signaux.
Le transistor bipolaire joue le rôle d’interrupteur unidirectionnel en courant et tension commandable à la fermeture et à l’ouverture par le biais du courant de base iB :
Le transistor MOSFET est un interrupteur commandé à la fermeture et à l’ouverture par la tension VGS :
Le transistor IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) est l’association d’un transistor bipolaire (collecteur et émetteur) et d’un transistor MOSFET. Il associe les performances en courant entre collecteur et émetteur (la faible chute de tension collecteur émetteur est de 0,1 V) et la commande en tension par sa grille qui nécessite un courant permanent quasiment nul. Il est commandé à la fermeture et à l’ouverture par la tension VGE.
I- Introduction :
II- Différents types de convertisseurs statiques
III- Composants de l’électronique de puissance :
1. Diode de puissance
2. Thyristor
3. Transistor bipolaire de puissance
4. Transistor MOSFET de puissance
5. Transistor IGBT (Insulated Gate Bipolor Transistor)
6. GTO (Turn off Gate Thyristor )
7. Comparaison des interrupteurs
IV- Sources et règles de connexion :
I- Introduction
II- Exemple d’étude : commutation sur charge inductive
III- Commutation à la fermeture
IV- Commutation à l’ouverture :
V- Commutation à l’ouverture et à la fermeture
I- Introduction :
II- Redressement mono-alternance :
1. Redressement mono-alternance sur charge résistive :
2. Redressement mono-alternance sur charge inductive
II- Redressement double alternance montage PD2 :
1. PD2 sur charge résistive
2. PD2 sur charge inductive
3. PD2 sur charge R-E
4. PD2 sur charge R-L-E
III- Redressement triphasé : PD3 sur charge R-L-E
1. Analyse de fonctionnement
2. Chronogrammes
TD REDRESSEMENT NON COMMANDE
I- Introduction :
II- Principe de fonctionnement : redressement mono-alternance
III- Redressement commandé double-alternance :
1. PD2 sur charge résistive
2. Redressement commandé double alternance : PD2 sur charge inductive R-L
3. Montage PD2 mixte sur charge inductive
IV- Redressement triphasé commandé PD3 tout thyristor :
TD REDRESSEMENT COMMANDE
I- Introduction :
II- Gradateur monophasé
1. Débit sur charge résistive
2. Débit sur charge inductive
III- Gradateur triphasé
1. Analyse de fonctionnement
2. Calcul de la valeur efficace de la tension de sortie Vs1
IV- Application des gradateurs
TD GRADATEURS
BIBLIGRAPHIE
Cours N°1 d’électronique de puissance
Cours N°2 d’électronique de puissance
Cours N°3 d’électronique de puissance
Cours N°4 d’électronique de puissance
Cours N°5 d’électronique de puissance
Cours N°6 d’électronique de puissance
TD N°1 d’électronique de puissance
TD N°2 d’électronique de puissance
Exercices N°1 d’électronique de puissance
Exercices N°2 d’électronique de puissance