Présentation
RÉSUMÉ
L’électronique de puissance a pour fonction de gérer les échanges d’énergie entre au moins deux systèmes électriques. Cette discipline prend donc en charge le traitement de l’énergie électrique, en combinant les aspects conversion et contrôle. Pour ce faire, elle assure un traitement de l’énergie électrique en réalisant l’adaptation des caractéristiques électriques de ces systèmes : formes d’ondes, amplitudes, puissance... Cet article introduit les principes de base de la conversion statique dans le cas simple d’un échange entre deux dipôles.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Henri FOCH : Ancien Professeur de l’Institut National Polytechnique de Toulouse, Laboratoire d’Électrotechnique et d’Électronique Industrielle (LEEI)
-
Michel METZ : Professeur Émérite de l’Institut National Polytechnique de Toulouse, LEEI
-
Thierry MEYNARD : Directeur de Recherche au CNRS, LEEI
-
Hubert PIQUET : Professeur de l’Institut National Polytechnique de Toulouse, LEEI
-
Frédéric RICHARDEAU : Chargé de Recherche au CNRS, LEEI
INTRODUCTION
avec la collaboration de Guillaume GATEAU, Maître Conférences de l’INPT, LEEI, Philippe LADOUX, Professeur de l’INPT, LEEI, Emmanuel SARRAUTE , Maître de Conférences de l’IUFM de Toulouse, LEEI, Henri SCHNEIDER, Maître de Conférences de l’INPT, LEEI et Christophe TURPIN, Chargé de Recherche au CNRS, LEEI
L’électronique de puissance a pour objet l’échange d’énergie entre au moins deux systèmes électriques. Pour cela, elle assure d’une part une fonction de conversion de l’énergie électrique en rendant compatibles les caractéristiques (fonction de la tension, du courant et de la fréquence) de ces deux systèmes et d’autre part (en général) une fonction de contrôle de cet échange d’énergie. C’est donc une discipline qui correspond au traitement de l’énergie électrique (en combinant les aspects « conversion » et « contrôle »). Les dispositifs électriques permettant d’assurer ces fonctions portent le nom générique de convertisseurs statiques (CVS).
Puisqu’ils sont destinés à traiter de l’énergie, ces dispositifs doivent être le siège de pertes aussi faibles que possible, pour des raisons évidentes de rendement, mais aussi afin de minimiser le poids et le coût des dispositifs d’évacuation de ces pertes. Pour ce faire, les CVS utilisent des composants jouant le rôle d’interrupteurs électroniques (passants ou bloqués) selon un principe de découpage (par opposition au principe d’amplification linéaire) complété par des circuits passifs de filtrage.
Dans ce premier dossier, nous nous plaçons dans le cas d’échanges d’énergie entre deux dipôles. Ce cas simple permet effectivement d’introduire tous les principes de base – les fondamentaux – de l’électronique de puissance.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Notions de dipôle passif, dipôle actif et de sourceArticle inclus dans l'offre
"Conversion de l'énergie électrique"
(264 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
5. Conclusion
La conversion statique a pour objectif de permettre et/ou contrôler l’échange d’énergie entre au moins deux systèmes électriques . Pour satisfaire cet objectif, elle assure un traitement de l’énergie électrique en réalisant l’adaptation des caractéristiques électriques de ces systèmes : formes d’ondes, amplitudes, puissance… Quelles que soient les amplitudes ou les puissances mises en jeu, les formes d’ondes exigées (continu, sinusoïdal, trapézoïdal…) sont en général BF. Les convertisseurs doivent alors fabriquer ces formes d’ondes BF et utilisent pour cela des techniques de découpage favorables à un bon rendement au sein d’une ou plusieurs cellules de commutation. Ainsi, les convertisseurs fabriquent simultanément les formes d’ondes BF souhaitées et, en raison du principe même du découpage, des harmoniques de découpage . Telle est la problématique générale de la conversion statique qui a été présentée dans ce premier dossier.
La nécessité de définir les trois échelles de temps (BF, découpage, commutation) est apparue. Des modèles adaptés à chacune de ces 3 échelles de temps ont pu alors être introduits ( modèle moyen, cellule de commutation idéalisée, cellule plus réelle ). Enfin les règles fondamentales d’interconnexion des dipôles ont pu être déclinées sous la forme d’une compatibilité entre dipôles, obligatoire sur l’ensemble du spectre fréquentiel.
Au-delà de ce qui a été traité dans ce dossier, se posent aussi d’autres problématiques qui relèvent encore des principes fondamentaux, telles que la commutation dans la cellule idéalisée, la synthèse des structures de conversion en termes de topologie et de fonctions interrupteur, les règles d’association de cellules, ou encore l’utilisation des degrés de liberté disponibles au sein d’une cellule ou de plusieurs cellules associées. Ces problématiques feront l’objet des dossiers suivants qui, associés au premier, constitueront la première partie de cet ouvrage, à savoir « les fondamentaux de l’électronique de puissance ».
Ces principes fondamentaux étant posés, bien d’autres problématiques restent à développer comme par exemple, le filtrage des harmoniques auquel est lié le respect des normes, les méthodes d’étude,...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 95 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Conclusion
Article inclus dans l'offre
"Conversion de l'énergie électrique"
(264 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Conversion de l'énergie électrique"
(264 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
