Examen en« Introduction à
l’électronique de puissance »
Questions de cours :
1.
Quels sont les différents
types de convertisseurs de puissance ?
2.
Quel composant
d’électronique de puissance est seulement amorçable à la fermeture ?
Représenter sa caractéristique idéale.
Exercice 1
Le but de ce montage est de produire une tension
de sortie VRde valeur moyenne réglable aux bornes d’une charge résistive
« R » à partir d’une tension d’entrée Ue continue fixe
(fonctionnement en hacheur).
La conduction dans l’inductance L est supposée
continue (avec iL>0 ).
La diode « D » est supposée idéale.
Questions :
1.
Donner la valeur du courant ie(t)
lorsque l’interrupteur H est ouvert.
2.
A l’aide de l’équation de la maille « I »
déterminer l’équation différentielle de i(t) lorsque l’interrupteur H est
fermé.
3.
En résolvant l’équation
différentielle, établir l’expression complète de iL(t). En déduire l’expression de VR(t). [iL(t)=iL1(t) | iL1(0)=iL(0)=Imin]
4.
Que se passe-t-il lors de l’ouverture
de H ?
5.
Dans ce cas,donner
l’équation différentielle de iL(t).
6.
Etablir l’expression de iL(t)et celle deVR(t). [iL(t)=iL2(t)
| iL2(0)=iL(ton)=Imax]
7.
L’interrupteur H est actionné périodiquement avec un rapport cyclique
α=ton/T (temps de fermeture/période de hachage), Tracer l’allure de iL(t), ie(t), iD(t), VR(t).
8.
Que se passe-t-il lorsqu’en met un
condensateur (de capacité suffisamment grande) en parallèle avec la charge
R ?
Exercice 2
1.
Expliquer brièvement le
fonctionnement du montage redresseur de la figure ci-contre par-rapport aux
deux alternances de la tension .
2.
Représenter VR(t) en
fonction du temps.
3.
Calculer la valeur moyenne
de VR(t).
4.
Calculer la valeur efficace
de VR(t).
Correction
(Examen : Introduction à
l’électronique de puissance)
Questions de cours :
1.
Les différents types de
convertisseurs de puissance sont :
-
Les convertisseur AC/DC (Redresseurs) -
Les convertisseurs DC/DC (Hacheurs)
-
Les convertisseur DC/AC (Onduleurs)
- Les convertisseurs AC/AC
(Gradateur/Cyclo-convertisseurs)
2.
Le thyristor et le
convertisseur qui est seulement amorçable à la fermeture.
Exercice 1 :
1.
ie(t) = 0 (la source de tension n’est
pas connectée à la charge)
2.
A la fermeture de H ;
la diode devient bloquée, dans ce cas le circuit est réduit à la maille I.
3.
L’équation de iL(t) et VR(t) pendant la fermeture de H :
4.
L’ouverture de H
(blocage), mène à l’amorçage spontané de la diode (→conductrice) et la tension VD
devient nulle et le circuit se réduit à la maille II.
5.
L’équation différentielle
dans ce cas est :
6.
l’expression de iL(t) et celle de VR(t) sont
7.
l’allure des composantes électriques
du circuit sont sur la figure ci-contre :
Exercice 2 :
1.
Le circuit est un
redresseur non-commandé, son fonctionnement est décrit comme suit :
Les diodes deviennent passantes quand la tension à leurs
bornes devient positive(VA–VK>0 V).Les diodes se bloquent lorsque le courant
les traversant s’annule ou est dévié dans une autre branchedu circuit.
La charge ne comportant pas de source de tension alors :
·
D1 et D’2 sont passantes
quand Ve(t) > 0 V.Þ
VR(t) = Ve(t) et le
courant prend l’allure de Ve(t).
·
D2 et D’1 sont passantes
quand Ve(t) ˂
0 V. Þ VR(t) = -Ve(t)
2. L’allure de VR(t) est telle que présentée sur la figure
suivante :
3.
La valeur moyenne de
VR(t) :
4.
La valeur efficace de VR(t) :
