Chapitre B.3.3. Onduleur autonome
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Objectifs : - Dessiner un schéma de câblage permettant de relever différentes grandeurs électriques demandées,
- câbler le circuit électrique de l’onduleur,
- visualiser et relever à l’oscilloscope la tension de sortie de l’onduleur, - utiliser correctement les appareils de mesure pour relever les valeurs
moyenne et efficace en sortie de l’onduleur.
Le schéma de la maquette de l’onduleur est le suivant :
- Les interrupteurs H1 et H2 sont formés chacun d’une association transistor + diode anti- parallèle permettant le passage du courant dans les deux sens,
- pour commander les interrupteurs, on utilise un GBF branché entre les points G et M : v(t) > 0, H1 est commandé,
v(t) < 0, H2 est commandé,
- la source continue à onduler est fournie par une alimentation continue E branchée entre les points A et B,
- la tension ondulée u(t) est obtenue aux bornes de la charge entre M et D,
- les condensateurs C1 et C2 servent à rendre la source de tension continue E réversible en courant.
1. Préparation
1.1. Avec l’oscilloscope, régler le GBF pour obtenir une tension rectangulaire avec VMAX = 5 V et f = 200 Hz. Ce réglage ne sera plus modifié durant tout le TP.
1.2. Représenter sur le schéma ci-dessus les branchements permettant de relever simultanément u(t) et i(t). Faut-il utiliser une sonde différentielle de tension pour ces relevés ? Indiquer avec une autre couleur les branchements pour relever iT1
et iD1.
1.3. Indiquer quel appareil (nom, type, position) il faut utiliser pour relever la valeur moyenne <u> de u(t).
1.4. Indiquer quel appareil (nom, type, position) il faut utiliser pour relever la valeur efficace Ueff de u(t).
E C1
C2 L R
H1
H2 GBF
v u
A
M G
T1 D1
T2 D2
B i D
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2. Mesures
E = 30 V ; R = 100 Ω ; L = 0,15 H
2.1. Câbler le montage puis le faire vérifier.
2.2. Relever simultanément les graphes de u(t) et du courant i(t).
2.3. Relever les valeurs <u> et Ueff.
Valeur pratique Valeur théorique
<u> =
Ueff =
2.4. Déterminer la fréquence de fonctionnement de l’onduleur : fond =
2.5. Relever simultanément i et iT1
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2.6. Relever simultanément i et iD1
3. Interprétations
3.1. On note t1 et t1 + T/2 les instants où le courant change de signe au cours d’une période de fonctionnement de l’onduleur. Repérer sur les graphes de la question 2.2. ces deux instants.
3.2. En vous aidant des graphes obtenus au 2.5. et 2.6.
Dessiner les schémas équivalents correspondants aux différents cas possibles.
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3.3. Préciser sur le tableau récapitulatif suivant, les zones de conduction des différents interrupteurs :
Intervalle de temps
0 < t < t1 t1 < t < T/2 T/2 < t < T/2 +t1 T/2 + t1 < t < T
élément conducteur Interrupteur conducteur Signe de p =u.i Phase de la source de tension
élément conducteur : un parmi D1, T1, D2 ou T2
interrupteur conducteur : H1 ou H2
phase : d’alimentation ou de récupération
3.4 Pourquoi faut-il que la source de tension soit réversible ?
