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Hacheur série Groupe : Bahtat Mounir Bouchaine Laila Serhiri Asma Encadré par :

Hacheur série Groupe : Bahtat Mounir Bouchaine Laila Serhiri Asma Encadré par : Dr. Driss Yousfi Introduction : Les hacheurs sont des convertisseurs statiques permettant de générer une source de tension continue variable à partir d'une source de tension continue Le hacheur série est un convertisseur abaisseur de tension I - Montage sur PLECS : Les valeurs des composants utilisés : E1=40 v ; R=10 Ω ; L=10 mH ; E2=0V ou 5V Circuit externe dans Matlab Simulink Les différents paramètres utilisés : Fréquence du signal de commande : 300 Hz ou 5000 Hz Rapport cyclique α=50% ou 10% II – Etude théorique : Schéma du principe Allure de la tension et du courant dans le schéma de principe précédente Détermination des différentes formules théoriques : II – Résultats de la simulation et comparaison avec les résultats théoriques : Cas de E2=0 ; f=300 Hz ; α=50% Allure de la tension aux bornes de la charge Commentaires : Puisque α est à 50%, le signal est carré dont l'amplitude est E1 Allure du courant parcourant la charge Commentaires : L'allure du courant est une charge puis une décharge comme prévue en théorique (allures exponentielles) Résultats de la simulation : Imin=0.6355 A Imax=3.3645 A Imoy=2 A Vmoy=20V Résultats théoriques : Imin=0.6354764195236607 A Imax=3.364523580476339 A Imoy=2 A Vmoy=α E1=20V Régime transitoire : Régime transitoire du courant parcourant la charge Commentaires : Puisque le courant initiale dans la bobine est nul, il va prendre un certain temps pour que le courant puisse avoir des valeurs de Imin et Imax constants ; cela se voit d'après la figure précédente Cas de E2=0 ; f=5000 Hz ; α=50% Allure de la tension Allure du courant Commentaires : A une fréquence élevé, l'allure du courant ne reste plus exponentielle mais linéaire : la charge/décharge se fais plus rapidement, ainsi, on ne voit qu'une petite partie linéaire de l'exponentielle. Résultats de la simulation : Imin=1.9001 A Imax=2.0999 A Imoy=2 A Résultats théoriques : Imin=1.9000832500842366 A Imax=2.099916749915761 A Imoy=2 A Vmoy=α E1=20V Régime transitoire : Régime transitoire du courant Commentaires : Ce régime transitoire prend plus de cycles pour se stabiliser, cela est dû à la grande fréquence de commande utilisé : on décharge la bobine plus rapidement, ainsi, cela prend plus de périodes pour atteindre la stabilité Cas de E2=5V ; f=5000 Hz ; α=50% Allure de la tension Allure du courant Commentaires : L'effet de la fem E2 est de diminuer la valeur du courant de la valeur E2/R ; cela est montré dans la partie théorique à partir des expressions de Imin et Imax Résultats de la simulation : Imin=1.4001 A Imax=1.5999 A Imoy=1.5 A Résultats théoriques : Imin=1.4000832500842388 A Imax=1.599916749915761 A Imoy=1.5 A Vmoy=α E1=20V Cas de E2=0V ; f=5000 Hz ; α=10% Allure de la tension Commentaires : En utilisant cette valeur de α, le transistor est passant juste pendant 10% du cycle, donc la tension aux bornes de la charge reçoit l'énergie de la tension E1 10% du temps sur une période Allure du courant Commentaires : La courbe donne des formes linéaire, pourtant dans la théorie, l'allure doit être exponentielle, cela s'explique par le fait que la fréquence utilisée est très grande (5000 Hz) III – Commentaires et conclusion : La variation du courant ΔI ne dépend pas de E2 ; l'effet de E2 sur le courant c'est le décalage de son allure de la valeur E2/R vers le bas Si la fréquence augmente, ΔI diminue. Si f est très grande, ΔI tendra vers 0, où on aura Imax=Imin=(α E1-E2 ) / R Les résultats de la simulation donnent presque les mêmes valeurs qu'en théorique La hacheur série peut seulement générer des tensions positives et inférieure à la tension d'alimentation, ce qui constitue une limitation Grâce au découpages effectués par le transistor, le hacheur série consommera moins de puissance uploads/Industriel/cours-4eme-anee.pdf