LE HACHEUR
1)Définition : Un hacheur est un convertisseur continu/continu, il permet d'obtenir à partir d'une tension continue fixe, une tension continue reglable.
Il est composé d'un interrupteur électronique unidirectionnel H (transistor ou thyristor) fermé pendant un intervalle de temps t1 = αT, et ouvert pendant le reste de la période T. Une diode de roue libre D permet la circulation du courant si la charge est inductive.
2)Schéma d'un hacheur série: |
On appelle rapport cyclique α: le rapport du temps de ferméture de l'intérrupteur H sur la période T du hacheur. α = Ton / T |
3)Valeur moyenne aux bornes de la charge (R,L,E)
La valeur moyenne notée Uc( des fois <uc>), est par définition : le rapport de l'aire sous la courbe de uc(t) sur la periode T.
Uc = AT/ T | Chronogramme de uc(t) |
L'aire sous la courbe sur la période T est un rectangle de largeur égale : V et de longueur αT donc AT= αTxV ce qui donne <uc(t)> = αTxV/T = α.V <uc(t)>=Uc = α.V |
4) Chronogramme des courants et tensions
En appliquant la loi des noeuds on on a : | | ic(t)=iH(t)+iD(t)( la loi est vérifiée quelque soit t)
-Pour 0<t<αT : l'intérrupteur H est fermé ; la tension uc(t)= V ( la diode D est bloquée) iD(t)= 0 ==>iH(t) =iC(t).
-Pour αT<t<T : l'intérrupteur H est ouvert ; la tension uc = 0 ( la diode D est passante) iH(t)= 0 ==>iD(t) =iC(t).
On pose I1=Imax et I0= Imin et i = ic
On démontre que la valeur moyenne de ic(t) est égale :
<ic(t)> =Ic=( Imax + Imin) / 2 et aussi <iD(t)>=(1-α). Ic , <iD(t)>=α. Ic ( Il suffit d'utiliser la méthode des aires pour calculer la valeur moyenne de iH(t) et de iD(t)) <ic(t)> =Ic | ( Imax + Imin) / 2 | <iD(t)> =ID | (1-α). Ic | <iH(t)> =IH | α. Ic |
5) Ondulation du courant iC(t)
Le rôle de l'inductance L(dite inductance de lissage)est de réduire l'ondulation du courant.
On démontre que l'ondulation du courant :
Pour Δi = Imax - Imin =