Université de Savoie

Licence EEA Module U6
Énergie et convertisseurs d'énergie

CHAPITRE 4
HACHEURS

1. Introduction - Intérêt des hacheurs
Les hacheurs sont les convertisseurs statiques continu-continu permettant de fabriquer une source de tension continue variable à partir d’une source de tension continue fixe. La figure 4-1 rappelle le schéma de principe du hacheur.

Entrée

Sortie

(DC)

(DC)

Convertisseur Continu (DC) - Continu (DC)

Figure 4-1. Schéma de principe du hacheur.
Il est évident que le procédé le plus simple pour transformer une tension continue de valeur fixe en une tension continue réglable est le montage en potentiomètre diviseur de tension décrit sur la figure 4-2.
Is
R1

R=R1+R2
R1=αR
R2=(1-α)R

Id

Us
R2

Ud

Rc

Figure 4-2. Montage potentiométrique.
Le réglage de α permet de faire varier la tension disponible aux bornes de la charge U d :
R2
Ud =
U = (1 − α)U s à vide ( Rc = ∞ ).
R1 + R2 s
Pour α = 0 , on a : U d = U s
Pour α = 1, on a : U d = 0
L’inconvénient de ce montage est son rendement médiocre, ce qui s’avère critique pour des applications faisant intervenir des puissances non négligeables.
P
Le rendement s’écrit : η= d
Ps
avec: Pd = U d . I d et Ps = U s . I s
2
R c . R2
Soit après calculs : η= (R c + R2 )((Rc + R2 )R1 + Rc R2 )
Chp-4

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η=

Ou encore :

R. Rc (1 − α) 2
Rc2 + Rc R + αR 2 − α2 ( RRc + 2 R 2 ) + α3 R 2

η est maximum pour :

Rc = R 2 = (1 − α) R
1
Par exemple, pour R1 = R 2 = Rc (soit α = ), on obtient :
2

η=

1
≈ 16%
6

Soit 84% de la puissance gaspillée inutilement !
Ainsi les montages potentiométriques sont utilisés uniquement en électronique de faible puissance (quelques
Watts maximum). En électronique de puissance, on fera systématiquement appel à des hacheurs.
On distingue plusieurs types de hacheurs, les deux types de base (que