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Conversion continu vers alternatif

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Onduleur : convertir du continu en alternatif

Onduleur économique à signal carré !


Observons dans la vidéo le signal alternatif fourni par les onduleurs économiques !




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Montage en pont : signal carré alternatif

Onduleur : obtention d'un signal alternatif carré

La séquence de l'onduleur est la suivante :

  1. Aucun transistor n'est passantSi verticalement T1P et T2N ou T2P et T1N conduisent simultanément :
    C'est le cct (court-circuit) entre les rails d'alimentation !
    : Us = 0 V
  2. La diagonale du couple T1 (P et NP pour positif ou PNP ici mais on aurait pu trouver du MOSFET...
    N pour Négatif ou NPN
    ) conduit produisant Us = +Ucc
  3. A nouveau, aucun transistor n'est passant : Us = 0 V
  4. L'autre diagonale T2 devient passante et génère Us = –Ucc
  5. Aucun transistor ne conduit, Us = 0 V, le cycleLe cycle = la période qui est l'inverse de la fréquence de l'onduleur...
    t = 1 / f (Hz)
    peut recommencer !

Il suffira de remplacer la résistance de charge par un transformateur et d'ajouter les diodes de protectionOnduleur avec transfo élévateur : Us ~ ≃ Ue × Ns / Np
onduleur élévateur avec diodes
pour obtenir un onduleur élévateur de tension.

Attention à réaliser le plus efficace câblage des diodesCâblage correct de diode de protection surtensions
C'est la diode qui protège le transistor des surtensions dues à la bobine. Ainsi, le transistor ne doit absolument pas faire fil commun avec elle. Seul le schéma vert assure cela. Les 'pattes' du composant doivent être réduites au minimum à cause, comme tout fil, de leur inductance propre...
possible !




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Autres onduleurs avec transformateur élévateur

Onduleur push-pull
Ci-contre, une variante 'pousse-tire' (push-pull) qui requière un transformateur à point milieu mais simplifie l'électronique de commande (seulement 2 transistors N)
Onduleur conduction directe
Attention, là aussi au bon :
Positionnement des diodesCâblage correct de diode de protection surtensions
C'est la diode qui protège le transistor des surtensions dues à la bobine. Ainsi, le transistor ne doit absolument pas faire fil commun avec elle. Seul le schéma vert assure cela. Les 'pattes' du composant doivent être réduites au minimum à cause, comme tout fil, de leur inductance propre...
!
Conduction directe :
Les 2 transistors N conduisent simultanémentLeur gate est pilotée par des optocoupleurs car elles ne sont pas au même potentiel (pointillés). Passants, les transistors alimentent la bobine primaire : + en haut, – en bas.
A l'ouverture, la bobine crée sa surtension inverse que les diodes contiennent, grâce au condensateur, à Ue (aux seuils diode près), la même valeur donc mais en inverse !
On pilote donc ici en mono-alternance, l'alternance négative est automatiquement générée par la bobine avec l'effet d'auto-inductionE = – Δ Φ / Δ t = L × Δ I / Δ t !




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Onduleurs, pas si semblables !

  1. Les plus économiques : signal carrésignal ondulé carré
    Signal tel qu'en vidéo, il n'est pas accepté par tous les récepteurs... Certains se mettront en protection à cause des surtensions engendrées par la forme de ce type de signal !
  2. Intermédiaires : la MLI non filtréeSignal ondulé MLI
    Ce sont les pseudo-sinus, avec une fréquence de découpage plus ou moins élevée, ils reproduisent une moyenne de forme sinusoïdale !
  3. Pseudo-sinus filtréSignal MLI filtré
    Avec un filtre passif L (inductances) ou LC (inductances et condensateurs).

    Des parasites contenus, que l'on qualifiera plutôt de distorsion, apparaissent sur le signal ainsi filtré
    : le plus pur
1
2
3
Onduleur basique à signal carré
Là, on respecte simplement un temps mort entre l'alternance positive et négative afin d'éviter tout court-circuit et c'est tout ! Cet onduleur très économique ne convient qu'à des récepteurs fort tolérants. Il présente l’avantage de fonctionner directement sur une batterie 12 V automobile.
Onduleur pseudo-sinus non filtré
Typiquement le signal, comme en vidéo, foruni par les convertisseurs de fréquence pour moteurs asynchrones ou les onduleurs 'pseudo-sinus' à MLI. Attention à la CEM !
Onduleur MLI filtrée LC
Le même que précédemment mais après filtrage LCFlitre LC
En rouge le signal MLI, en vert le signal filtré de sortie
(à réaliser 3 fois pour du triphasé).
Pour la partie HF du signal MLI, la bobine oppose une haute impédance et garde cette HF à ses bornes grâce au condensateur, qui lui en HF est proche du court-circuit !
A l'opposé, en BF (l'enveloppe 50 Hz BF) il est quasiment isolant quand la bobine est, elle en BF, conductrice...
Le filtre ici est de 1° ordre et directionnel (entrée obligatoirement en rouge, sortie en vert sinon c'est le cct !).
Un seul couple LC ici mais il existe des filtres bien plus évolués...
, le filtrage passif engendre un peu de pertes mais il est très simple bien qu'onéreux en forte puissance à cause principalement des bobines de lissage.




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Cours extrait du stage : INDUSTRONIC

Crée le 09 / 06 / 2017, der. màj le 01 / 07 / 2018 par : Guillaume (Guillaume DUPAS)
Contributeur Guillaume DUPAS Gu5835e07c1389f
Cours vu 10129 fois
Difficulté : ★★★☆☆
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