Hacheurs séries : charges inductives et résistives

Résumé du document

Un hacheur est un convertisseur statique qui permet d'alimenter une charge sous tension unidirectionnelle de valeur moyenne réglable à partir d'une source de tension constante, avec un très bon rendement. Dans ce document, les hacheurs séries sont étudiés avec deux types de charges différents : résistives (résistance pure) et inductives (résistance et bobine). Pour chaque cas, le montage est détaillé et les équations explicitées. On calcule le rapport cyclique à partir des graphiques fournis. En complément, des exercices d'applications sont proposés.

Extraits

[...] Lorsque H est fermé : L'intensité du courant dans la charge est la même que celle dans l'interrupteur H. Aucun courant ne circule dans la diode D. iH = iC iD = O A Lorsque H est ouvert : L'intensité du courant dans la charge est la même que celle dans la diode D. Aucun courant ne circule dans l'interrupteur H. iH = O A iD = iC Nous pouvons compléter le document suivant : Pour calculer la valeur moyenne de l'intensité du courant dans la charge, nous utiliserons le fait que l'intensité ic est portée par des segments de droites, la valeur moyenne se calcule donc en prenant les deux extremums, et en calculant directement la moyenne entre eux. [...]

[...] Calculer les variations de l'intensité du courant. Calculer la valeur moyenne du courant dans la charge Tracer la fréquence de rotation en fonction du rapport cyclique. Calculer la valeur de l'inductance si la résistance R est négligée. III. [...]

[...] Alimentation La tension est continue, constante et égale à Vo Charge La valeur moyenne à ses bornes peut être réglée entre 0 V et Vo Calculer la valeur moyenne de uc dans l'exemple proposé, paragraphe précédent. = 16 V Exercices d'application : Sachant que Vo est une tension fixée à 20 V et R une résistance de 10 Ω Calculer la valeur moyenne de l'intensité du courant ic, si α = 0,25. = 500 mA 2. Calculer la valeur moyenne de la tension aux bornes de l'interrupteur. = 15 V 3. Calculer la valeur du rapport cyclique pour que = 0,8 A. [...]

[...] α = Sur l'exemple suivant, évaluons le rapport cyclique. La période est de 7 carreaux et l'interrupteur reste ouvert sur 4 carreaux Le rapport cyclique est : α = 4/7 Valeur moyenne de uc : Pour évaluer la valeur moyenne de la tension uc, tracer la courbe correspondant à cette fonction. Placer une droite de façon aléatoire, elle représente la valeur moyenne. L‘aire définie par la fonction sur une période doit être égale à l'aire définie par la valeur moyenne sur la même période. [...]

[...] Exercices d'application : Le montage est le même que précédemment : Sachant que Vo est une tension fixée à 220 R une résistance de 1 Ω, E la f e m d'un moteur à courant continu telle que E = 0,153.n (avec n en tr/min). La tension aux bornes de la charge est donnée ci-après, ainsi que l'image du courant. En utilisant ces représentations graphiques : Calculer graphiquement la valeur du rapport cyclique. Calculer la fréquence de hachage. Compléter les chronogrammes ci-dessus. [...]