URvu i Ti u TP n°11: hacheur série sur charge résistive

Terminale STI année scolaire 2010-2011

Objectifs: - comprendre le principe de fonctionnement du hacheur série;

- relever les oscillogrammes des diverses tensions du montage ; - établir la relation entre <v> et le rapport cyclique α.

I Rapport cyclique

A partir d'une tension continue fixe, notée U, on désire obtenir une tension périodique v non alternative.

Cette tension v aura une allure créneaux.

On définit le rapport cyclique a de cette tension par la relation: ^=durée à l ' état haut

période .

Calculez les rapports cycliques de ces signaux:

II Principe du hacheur série: fonctionnement sur charge résistive 2.1 Montage

U = 12 V.

T: transistor bipolaire NPN 1711.

R = 100 W ; RB = 220 W.

uGBF : tension de

commande du transistor.

uGBF est la tension créneaux d'un GBF, d'amplitude 10 V environ (bouton amplitude au maximum), sans offset, de fréquence f = 200 Hz, et de rapport cyclique α réglable avec le bouton SYMMETRY du GBF.

1- Indiquez sur le montage ci- dessus les branchements à réaliser afin de visualiser : uGBF(t) sur la voie 1 de l'oscilloscope,

puis successivement sur la voie 2 la tension uH (en noire), et la tension v (en rouge).

Placez un appareil permettant de mesurer <v>, valeur moyenne de v, et indiquez ses bornes et sa position.

2- Réalisez le câblage, réglez les sensibilités des voies de l'oscilloscope sur 5 V/div, la base de temps sur 0,5 ms/div, un déclenchement de l'oscilloscope sur la voie 1, et appelez le professeur pour vérification.

2.2 Oscillogrammes

1- Relevez les oscillogrammes de uGBF(t), uCE(t) et v(t) pour un rapport cycle a = 0,60 environ.

2- Déduire de v(t) l'état du transistor (saturé ou bloqué- voir TP n°6 sur l'onduleur).

1

TP n°11: hacheur série sur charge résistive

u

U u

R v

R_B

C E

i

T

i

Terminale STI année scolaire 2009-2010

État du transistor

2.2 Valeur moyenne de v

1- Faites varier α, et pour différentes valeurs de α, relevez <v>.

α

<v> (en V) 2- Tracez la courbe <v> = f(α).

3- En déduire la relation liant <v> et α :

...

2

0 V(U)

0 V(u_GBF)

0 V(v)

0 V(u_H)

Sensibilité de l'oscilloscope pour la visualisation des tensions: 5 V/div

0,5 ms/div

Hacheur série sur charge résistive

:

V o i e : C a l i b r e : S o n d e : S o n d e d i f f e r e n t i e l l e

p i n c e à e f f e t H a l l p i n c e ( a lt e r n a t i f ) r é s i st a n c e d e v i s u a l i s a t i o n R = O h m s

SY N C H R O :

v o i e A v o i e B l in e e x t F R O N T m o n t a n t F r o n t d e s c e n d a n t B A SE D E T E M P S

O B S E R V A T I O N 1

M O N T A G E :