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Ondulateur

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Introduction

Le composant utilisé pour l’onduleur est un transistor, unidirectionnel en courant (le courant ne circule que dans un sens) et commandable à l’ouverture et à la fermeture (on peut faire circuler le courant dans le composant ou l’empêcher d’y circuler).

Le schéma électrique équivalent de ce composant est symbolisé comme ci-dessous :

Onduleur à deux interrupteurs

Le principe de fonctionnement est le suivant :

  • $\rm K_1$ et $\rm K_2$ sont passants alternativement 
  • $\rm t \in [0~; T/2] : K_1$ est fermé ; $\rm K_2$ est ouvert
  • $\rm t \in [T/2~; T] : K_2$ est fermé ; $\rm K_1$ est ouvert

Les deux interrupteurs sont constitués chacun d’un transistor bipolaire et d’une diode montée en anti parallèle.

Les chronogrammes obtenus sont les suivants, dans le cas d'une charge inductive :

Lorsque le courant n’est pas nul dans le composant, ce dernier est alors passant.

La valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge est nulle : $\rm < u_c > = 0$

Par contre sa valeur efficace est $\rm U_c = E$

Onduleur à quatre interrupteurs

Le principe de fonctionnement est le suivant :

  • $\rm K_1$, $\rm K_4$ et $\rm K_2$, $\rm K_3$ sont passants alternativement 
  • $\rm t \in [0~; T/2] : K_1$ et $\rm K_4$ sont fermés ; $\rm K_2$ et $\rm K_3$ sont ouverts.
  • $\rm t \in [T/2~; T] : K_2$ et $\rm K_3$ sont fermés ; $\rm K_1$ et $\rm K_4$ sont ouverts.

Il s’agit d’une commande symétrique. 

Les quatre interrupteurs sont constitués chacun d’un transistor bipolaire et d’une diode montée en anti parallèle.

Les composants étant passants sont ceux permettant le passage du courant.

La valeur moyenne de la tension aux bornes de la charge est à nouveau nulle, sa valeur efficace étant toujours égale à $\rm E$.

Le courant circulant à travers la charge $\rm i_c$ n’est pas un courant alternatif sinusoïdal. Il peut circuler à travers une charge inductive fixe, mais ce courant ne convient pas au moteur asynchrone qui, pour éviter les harmoniques de couple, nécessite d’être parcouru par un courant alternatif sinusoïdal. Il s’agit donc de trouver, soit des astuces de commandes des interrupteurs (commandes décalées), soit produire une tension aux bornes du moteur permettant de générer un courant sinusoïdal. La $\rm MLI$ (Modulation de Largeur d’Impulsion) est une technique éprouvée et répandue (tous les fabricants de variateurs de vitesse de $\rm MAS$ utilisent ce principe) et permet d’obtenir ce courant sinusoïdal.

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