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– Traction électrique (trains, métros, voitures électriques, …). – Propulsion électrique des navires, génération d'électricité à bord des navires. – Génération de l'énergie électrique par des cellules photovoltaïques, les stations spatiales. Production et Distribution de l'électricité: – Compensateur de puissance réactive et filtrage actif (augmenter le facteur de puissance d'une installation et limiter les harmoniques de courant sur le réseau). Convertisseurs statiques cours de l'or. – Dispositif de stockage de l'énergie. Les applications les plus puissantes des convertisseurs statiques concernent le transport courant continu – haute tension (CC-HT). Constitution des convertisseurs statiques: Une conversion d'énergie doit être faite avec le meilleur rendement, pour les raisons suivantes: – difficulté d'évacuer (dissiper) les pertes si elles sont trop importantes, – le coût des dispositifs dissipateur de chaleur est important, – la fiabilité d'un composant (d'un système) diminue quand sa température augmente, – il faut assurer une autonomie suffisante des appareils fonctionnant sur piles ou batteries, – il est nécessaire de conserver un bilan économique satisfaisant.
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Problématique Une évidence: un microcontrôleur ne délivre pas suffisamment de puissance pour commander directement un moteur Le convertisseur se chargera donc de moduler la puissance de la source électrique, modulation commandée par le microcontrôleur. Cas de la conversion linéaire Un amplificateur linéaire nécessite un point de fonctionnement autour duquel le signal est amplifié. Cours 1AS Chap1 : Modélisation. Cette polarisation consomme de l'énergie, dissipée sous forme de chaleur, qui ne sera donc pas transformée en énergie mécanique. Cette dissipation d'énergie est telle (75%) qu'il est parfaitement inenvisageable de commander un moteur avec un amplificacteur linéaire. On retient donc l'amplification à découpage. Convertisseur Continu –> Continu (HACHEUR) Les semiconducteurs de puissance sont soit passants, soit bloqués. Hacheur Abaisseur de Tension (1 quadrant) On considère le montage suivant: Le moteur étant un système inductif, cela retarde l'établissement du courant dans le circuit; or le courant veut toujours terminer sa course.
La diode dite de roue libre le permet, et évite l'apparition d'arcs électriques. On considère sur une période T le transistor passant pendant \( \alpha. T \) et de fait bloqué pendant \( (1-\alpha). T \) La tension appliquée aux bornes du moteur est donc: Un moteur est un système lent (passe bas), il ne verra que la valeur moyenne du signal appliqué par le hacheur. \( Vmoy=\frac{1}{T}\int_{0}^{T}v(t)dt \) \( Vmoy=\frac{1}{T}(U. \alpha. T) \) \( Vmoy= \alpha. U \) \( \alpha \) rapport cyclique Vmoy ne peut être que positive, le moteur ne peut tourner que dans un sens. Hacheur 4 quadrants \( Vmoy=\frac{1}{T}[U. T - U. (1- \alpha)T] \) \( Vmoy=(2. \alpha - 1). Convertisseurs statiques cours de batterie. U \) \( 0< \alpha <1 \) –> -U < Vmoy < +U REMARQUE: il faut respecter un certain temps mort (deadtime) entre le mise en conduction de chaque paire de transistors, afin d'éviter un court-circuit sur un bras de pont. Convertisseur Continu –> Alternatif (ONDULEUR)
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