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 !
Montage en pont : signal carré alternatif
La séquence de l'onduleur est la suivante :
- 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 - 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 - A nouveau, aucun transistor n'est passant : Us = 0 V
- L'autre diagonale T2 devient passante et génère Us = –Ucc
- 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
pour obtenir un onduleur élévateur de tension.Attention à réaliser le plus efficace câblage des diodes
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 !
Autres onduleurs avec transformateur élévateur
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)
Attention, là aussi au bon :
Positionnement des diodes
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 !
Onduleurs, pas si semblables !
- Les plus économiques : signal 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 ! - Intermédiaires : la MLI non filtrée
Ce sont les pseudo-sinus, avec une fréquence de découpage plus ou moins élevée, ils reproduisent une moyenne de forme sinusoïdale ! - Pseudo-sinus 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
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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.
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 !
Le même que précédemment mais après filtrage 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.
Invité, affichez le quiz :
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Cours extrait du stage : INDUSTRONIC
Stage : INDUSTRONIC
