Électronique de puissance et convertisseurs statiques
Électronique de puissance et convertisseurs statiques
L’épreuve vérifie la connaissance des composants de commutation, des familles de convertisseurs et des relations de conversion, avec des calculs de valeur moyenne.
Composants et convertisseurs
- Diode : conduction spontanée, blocage spontané. Thyristor : amorçage par gâchette, blocage par extinction du courant. Triac : commande en alternatif. MOSFET/IGBT : commande par grille, découpage à haute fréquence.
- Redresseur : AC→DC ; hacheur : DC→DC ; onduleur : DC→AC ; gradateur : AC→AC ; cycloconvertisseur : AC→AC de fréquence différente.
- Hacheur série (buck) : V_S=αV_E. Hacheur parallèle (boost) : V_S=V_E/(1−α).
- Pont complet monophasé à charge inductive lissée : V_dc=(2V_m/π)cos α.
Exemple corrigé
Un hacheur série alimente une charge sous V_E=48 V avec un rapport cyclique α=0,4. La tension moyenne de sortie vaut V_S=0,4×48=19,2 V. Si la charge est résistive de 8 Ω, le courant moyen est I=19,2/8=2,4 A. La puissance moyenne utile est P=U I=19,2×2,4=46,1 W ; elle ne doit pas être calculée avec la valeur crête.
Pièges à éviter
Utiliser α en degrés dans une formule de hacheur ; appliquer la formule du courant lissé à une charge résistive ; oublier la chute de tension des diodes ; confondre onduleur et redresseur ; croire qu’un thyristor se bloque par la gâchette.