Les convertisseurs statiques sont des dispositifs de l'électronique de puissance qui permettent, par une commande adaptée, la maîtrise des flux d'énergie électrique échangés entre un générateur et un récepteur. La circulation de l'énergie est possible par les fermeture et ouverture maîtrisées des interrupteurs à matériau semi-conducteur qui composent la structure de conversion. C'est le réglage de la succession des ordres de commande pour chaque interrupteur, qui permet d'obtenir la fonction de conversion et la commande des échanges de l'énergie. La modulation de largeur d'impulsion (MLI) est une technique pour générer les ordres d'ouverture et de fermeture des interrupteurs. Ce principe de pilotage, mis en œuvre dans les architectures de commande des dispositifs d'électronique de puissance, permet d'obtenir des variations maîtrisées de la tension et du courant, aux bornes de la charge. L'état de l'art est riche d'exemples de schémas de modulation, qui peuvent être appliqués à toutes les structures de conversion.
Cet article propose une explication du principe de modulation de largeur des impulsions et son application à des dispositifs de conversion de tension usuels. À partir d'une valeur moyenne de tension voulue aux bornes de la charge, la stratégie de modulation permet de générer la succession d'ordre de commande à appliquer aux interrupteurs, afin de parvenir à des tensions commutées dont les valeurs moyennes sur une période de commutation sont égales aux références. Le propos concerne les interrupteurs dont le pilotage est pensé dans un mode de commutation dure, et donc générateur de pertes à chaque commutation. L'article aborde le principe générique pour produire des ordres de commande à partir d'une architecture de puissance typique des dispositifs de conversion de l'énergie électrique. Ensuite, des exemples d'application du schéma générique de modulation à des architectures usuelles de conversion (hacheur série, hacheur réversible, onduleur monophasé et triphasé) sont illustrés. Un rappel des outils fréquentiels pour l'analyse des signaux commutés produits est donné. Enfin, l'article aborde les différents indicateurs qui peuvent aider pour le choix d'une stratégie de modulation lorsque plusieurs possibilités existent.
Le lecteur trouvera en fin d'article un tableau des notations et des sigles.
