Principe de la modulation pour hacheurs et onduleurs de tension

1 - Modulation : technique de pilotage des convertisseurs statiques

• 1.1 - Convertisseur statique et pilotage
  Figure 1 - Schémas de principe des relations d'un CS avec le générateur, le récepteur et le schéma de modulation Figure 2 - États d'un interrupteur en fonction de l'ordre de commande appliqué
• 1.2 - Commutation des interrupteurs
  Figure 3 - Cellule élémentaire de commutation d'un CS Figure 4 - Schémas électriques équivalents des deux états de la séquence de fonctionnement
• 1.3 - Période de commutation
  Figure 5 - Tension d'un interrupteur en fonction de la commande appliquée
• 1.4 - Rapport cyclique
  Figure 6 - Forme d'onde de la tension d'une cellule de commutation lors de l'application d'ordres de commande périodiques
• 1.5 - Modulation en électronique de puissance
  Figure 7 - Schéma de comparaison entre modulante et porteuse Figure 8 - Signaux mis en œuvre dans un schéma à base de comparateur Figure 9 - Illustration de la variation du rapport cyclique à chaque période de commutation
• 1.6 - Relation entre schéma de modulation et contrôle commande
  Figure 10 - Lien entre schéma de modulation et boucle d'asservissement dans le cas d'un convertisseur de tension Figure 11 - Principe général pour la mise en œuvre d'une stratégie de modulation
• 1.7 - Évaluation de la performance d'une stratégie de modulation

2 - Application de la modulation à des structures de conversion

• 2.1 - Hacheurs de tension
  Figure 12 - Hacheur série Figure 13 - Formes d'ondes pour le hacheur série Figure 14 - Structure des hacheurs réversibles Figure 15 - Forme d'onde obtenue
• 2.2 - Onduleurs de tension
  Figure 16 - Onduleur monophasé à modulation unipolaire Figure 17 - Signaux obtenus pour un onduleur monophasé à modulation unipolaire Figure 18 - Schéma de modulation générique appliquée à une cellule élémentaire Figure 19 - Rapports cycliques appliqués à la première cellule de commutation (ou bras) d'un onduleur triphasé, dans le cas des stratégies dites sinusoïdales, ZSS ou GD Figure 20 - Expression des secteurs et du vecteur de référence dans une stratégie SVM
• 2.3 - Application à des structures complexes
  Figure 21 - Hacheur entrelacé à 3 cellules de commutation [10] Figure 22 - Signaux de commande pour un hacheur entrelacé à 3 cellules Figure 23 - Structure FC à 3 niveaux de tension [13] Figure 24 - Formes d'ondes associés à la structure FC 3 niveaux [13] Figure 25 - Signaux à appliquer dans le schéma de modulation qui génère les ordres c 1(t) et c 2(t) pour la structure de la figure 23 Figure 26 - Signaux à appliquer dans le schéma de modulation pour une structure NPC à 3 niveaux

3 - Analyse de performances

• 3.1 - Outils d'analyse fréquentielle des signaux
  Figure 27 - Transformée de Fourier d'un signal continu en temps à support fréquentiel borné Figure 28 - Transformée de Fourier d'un signal échantillonné respectant la condition de Shannon : pas de repliement spectral Figure 29 - Transformée de Fourier d'un signal échantillonné ne respectant pas la condition de Shannon : repliement spectral Figure 30 - Illustration pratique du repliement spectral Figure 31 - Convergence du THD selon le nombre d'harmoniques considérés
• 3.2 - Critères temporels pour l'évaluation de la perfomance d'un schéma de modulation
  Figure 32 - Signaux de commande et tension de la phase a lors d'une modulation de type 180° Tableau 1
• 3.3 - Critère fréquentiel pour l'évaluation de la performance d'un schéma de modulation
  Figure 33 - Tension de l'onduleur monophasé avec MLI bipolaire Figure 34 - Tension de l'onduleur monophasé avec MLI unipolaire Figure 35 - Courant de l'onduleur monophasé avec MLI bipolaire Figure 36 - Courant de l'onduleur monophasé avec MLI unipolaire

4 - Conclusion

5 - Notations et sigles