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AVENUE MONGE, PARC DE GRANDMONT - 37200 TOURS Tél. 02.47.36.71.05 FAX. 02.47.36

AVENUE MONGE, PARC DE GRANDMONT - 37200 TOURS Tél. 02.47.36.71.05 FAX. 02.47.36.71.06 DIRECTION DE L'IUT : 29, RUE DU PONT VOLANT - 37082 TOURS CEDEX 2 UNIVERSITÉ FRANCOIS–RABELAIS - TOURS Institut Universitaire de Technologie Département GENIE ELECTRIQUE ET INFORMATIQUE INDUSTRIELLE Thierry LEQUEU Etudes et Réalisations (ER) en Electronique De Puissance IUT GEII - 2ème année - Option E.E.P. Année 2005 / 2006 Thierry LEQUEU – Septembre 2005 – [DIV483] – Fichier : IUT-ER-ELEVES.DOC 2 Etude et Réalisation - I.U.T. GEII 2ième année, option E.E.P. Chapitre 1 - Contenu de la pré–étude...................................................5 1.1 Organisation du pré–projet................................................................... 5 1.1.1 Durée..................................................................................................................5 1.1.2 Les objectifs........................................................................................................5 1.2 La recherche d'informations ................................................................. 5 1.2.1 Sur Internet .........................................................................................................5 1.2.2 Dans les revues spécialisées en électronique........................................................6 1.2.3 Dans une bibliothèque.........................................................................................6 1.2.4 Internet : une aiguille dans une botte de foin........................................................6 1.2.5 Internet, mode d'emploi.......................................................................................6 1.2.6 L'Internet et la recherche d'informations..............................................................6 1.2.7 Méthodes de recherche........................................................................................7 1.3 Bibliographie de la recherche d’informations....................................... 7 1.4 Concernant le rapport du pré-projet...................................................... 8 1.4.1 Notation du rapport .............................................................................................8 1.4.2 Ce qu’il faut dans un rapport ...............................................................................8 1.5 Critères de choix des composants semi-conducteurs de puissance........ 9 1.5.1 Critère statique....................................................................................................9 1.5.2 Critère dynamique...............................................................................................9 1.6 Critères de choix des composants passifs de puissance....................... 10 1.6.1 Condensateur ....................................................................................................10 Chapitre 2 - Contenu du projet...........................................................11 2.1 Durée ................................................................................................. 11 2.2 Notation du travail ............................................................................. 11 2.3 Contenu du rapport............................................................................. 11 2.4 Les annexes........................................................................................ 12 Chapitre 3 - Sujets des E.R. 2005 / 2006 ...........................................13 3.1 Présentation par thèmes...................................................................... 13 3.1.1 Pour le KARTING électrique 50 V DC – 5 kW.................................................13 3.1.2 Pour des applications 230V sur batterie 12V .....................................................13 3.1.3 Pour des applications triphasés..........................................................................13 3.1.4 Des alimentations..............................................................................................13 3.1.5 Convertisseurs...................................................................................................13 3.2 Convertisseur 24V vers 60V / 5000 W pour le KARTING................. 14 3.2.1 Présentation ......................................................................................................14 3.2.2 Le prototype réalisé en 2003 .............................................................................14 3.2.3 Le prototype réalisé en 2004 .............................................................................15 3.2.4 Le prototype réalisé en 2005 .............................................................................15 3.2.5 Bibliographie ....................................................................................................16 3.3 Onduleur pour moteur asynchrone triphasé ........................................ 17 3.3.1 Présentation ......................................................................................................17 3.3.2 Bibliographie ....................................................................................................17 ER – IUT GEII – 2ième année – Option EEP – 2005 / 2006 3 3.4 Chargeur d'accumulateur 12V ou 24V à partir du secteur 230V ......... 18 3.4.1 Présentation.......................................................................................................18 3.4.2 Bibliographie.....................................................................................................18 3.5 Alimentation à découpage 24V à +15V/-15V/+5V........................... 19 3.5.1 Présentation.......................................................................................................19 3.5.2 Alimentation pour PC........................................................................................19 3.5.3 Bibliographie.....................................................................................................19 3.6 Régulation de courant......................................................................... 20 3.6.1 Présentation.......................................................................................................20 3.6.2 Bibliographie.....................................................................................................20 3.7 Gestion d'un panneau solaire .............................................................. 21 3.7.1 Présentation.......................................................................................................21 3.7.2 Bibliographie.....................................................................................................21 3.8 Commande de triac............................................................................. 22 3.8.1 Présentation.......................................................................................................22 3.8.2 Bibliographie.....................................................................................................22 3.9 Hacheur quatre quadrants ................................................................... 23 3.9.1 Présentation.......................................................................................................23 3.9.2 Bibliographie.....................................................................................................23 3.10 Générateur d’onde Numérique 8 bits avec EPROM............................ 24 3.10.1 Présentation....................................................................................................24 3.10.2 Principe du générateur....................................................................................24 3.10.3 Bibliographie .................................................................................................24 3.11 Alimentation de puissance 10-20V / 20A ........................................... 25 3.11.1 Présentation....................................................................................................25 3.11.2 Bibliographie .................................................................................................25 3.12 Hacheur série pour mini–perceuse 18V/130W.................................... 26 3.12.1 Présentation....................................................................................................26 3.12.2 Principe de fonctionnement ............................................................................26 3.12.3 Bibliographie .................................................................................................26 3.13 Onduleur 12V DC à 230V 50 Hz...................................................... 27 3.13.1 Présentation....................................................................................................27 3.13.2 Solutions technologiques................................................................................27 3.13.3 Bibliographie .................................................................................................27 Thierry LEQUEU – Septembre 2005 – [DIV483] – Fichier : IUT-ER-ELEVES.DOC 4 Liste des figures : Figure 1.1. Comparaison des moteurs de recherche SAMIER & SANDOVAL 1998 (images\internet1.jpg)......................................................................................................5 Figure 1.2. Pertes dynamiques simplifiées dans les composants (dessins\pertes0.drw). ...........9 Figure 1.3. Schémas équivalents d’un condensateur (dessins\capa1.drw)..............................10 Figure 1.4. Variation de l’impédance en fonction de la fréquence (dessins\capa1.drw). ........10 Figure 3.5. Hacheur élévateur réversible en courant de type BOOST (dessins\h2q.drw)........14 Figure 3.6. Hacheur réversible en courant de type BUCK (dessins\h2q.drw).........................14 Figure 3.7. Convertisseur 12V vers 51V / 250 W (images-maquettes\12VDC51V-12.jpg)....14 Figure 3.8. Convertisseur 24V / 50A (images-maquettes\data255b & data255c.jpg). ............15 Figure 3.9. Convertisseur 24V / 50A (images-maquettes\data255b & data255c.jpg). ............15 Figure 3.1. Gestion d'un panneau solaire (dessins\solaire1.drw)............................................21 Figure 3.2. Gradateur à triac (dessins\gradator.drw)..............................................................22 Figure 3.3. Entrées/Sorties du montage (dessins\gradator.drw). ............................................22 Figure 3.1. Hacheur 4 quadrant (dessins\h4q_3.drw). ...........................................................23 Figure 3.2. Synoptique de fonctionnement (dessins\gene_mli.drw).......................................24 Figure 3.3. Principe du hacheur série (dessins\h_serie5.drw). ...............................................26 Figure 3.4. Principe de l'onduleur à point milieux (dessins\ond_pm.drw)..............................27 Liste des tableaux : Tableau 1.1. Composants semi-conducteurs de puissance. ......................................................9 Tableau 2.1. Liste des composants........................................................................................11 Tableau 2.2. Prix du montage ...............................................................................................12 ER – IUT GEII – 2ième année – Option EEP – 2005 / 2006 5 Chapitre 1 - Contenu de la pré–étude 1.1 Organisation du pré–projet 1.1.1 Durée 5 séances de 3 h 30 mn, pré–étude sur le sujet choisit, de la semaine S38 du mercredi 21 septembre 2005, à la semaine S42, le mercredi 19 octobre 2005 (avant les vacances de la Toussaint). 1.1.2 Les objectifs A partir d'un cahier des charges, il faut présenter différentes solutions technologiques. La démarche : - recherche d'informations ; - identification et élaboration de plusieurs solutions ; - test de tout ou partie des solutions ; - choix d'une solution en rapport avec le cahier des charges ; - rédaction d'un document de synthèse de la démarche de pré–étude. 1.2 La recherche d'informations Il y a deux points importants dans la recherche d'informations lorsque l'on débute un projet : 1) il faut acquérir un complément de formations sur le sujet proposé (cours, connaissances fondamentale…) ; 2) il faut trouver de la documentation technique en rapport avec le projet (domaine d'application, réalisation déjà existante, schéma ou partie de schéma…). Les sujets sont disponibles sur l’intranet à l'adresse : W:\doc_tl\data059.htm 1.2.1 Sur Internet Pour trouver des informations pertinentes sur un sujet, il faut savoir utiliser les moteurs de recherche et le mode recherche avancé qui permet l'association de mots clés par des OU, des ET, des exclusions. Il faut essayer par exemple : - http://www.hobot.com ; - http://www.altavista.com (opérateur "+", "-", "url:"…) ; - http://www.google.com ; - etc… Figure 1.1. Comparaison des moteurs de recherche SAMIER & SANDOVAL 1998 (images\internet1.jpg). Thierry LEQUEU – Septembre 2005 – [DIV483] – Fichier : IUT-ER-ELEVES.DOC 6 1.2.2 Dans les revues spécialisées en électronique Des revues comme Electronique, Electronique Pratique, Elektor, Radio Plan, Technologie, fournissent un grand nombre d'exemples de montages électroniques. Il y a également dans ces revues, de la publicité sur des magasins qui vendent des kits électroniques qui peuvent correspondre à la fonction que vous recherchée. 1.2.3 Dans une bibliothèque Que ce soit au Centre de Documentation et d'Information (CDI), où à la Bibliothèque Universitaire (BU), la bibliothèque reste l'endroit ou l'on trouve le plus de documentations. Dans les livres, on trouvera les compléments de cours sur les notions nouvelles pressentent dans le projet en cours d'étude. C'est également le lieux où l'on trouvera les Techniques de l'Ingénieur. Le site Web http://www.techniques-ingenieur.fr permet de faire une recherche par thème ou par mots clés et d'obtenir les sommaires des articles. Au CDI, on pourra consulter l'article. 1.2.4 Internet : une aiguille dans une botte de foin Issue de la revue "La Recherche 310 - juin 1998" [REVUE024] : "Internet constitue d'ores et déjà une gigantesque bibliothèque mondiale et son développement exponentiel ne va pas faciliter la recherche de documents. Pour retrouver ses petits, il est devenu indispensable de recourir aux annuaires et aux moteurs de recherche. Deux chercheurs du NEC Research Institut de Princeton, Steve Lawrence et C. Lee Giles, ont publié, dans le numéro de Science du 3 avril dernier [REVUE051] , une analyse de l'indexation du Web par les six principaux moteurs de recherche (AltaVista, HotBot, Infoseek, Excite, Lycos et Northern Light). En croisant différentes méthodologies, ils en viennent à évaluer à une valeur basse de 320 millions le nombre de pages indexables (rappelons que les sites nécessitant un code d'accès ou la plupart de ceux utilisant des bases de données ne sont pas indexables). HotBot obtient son brevet de premier de la classe en n'indexant pourtant que 32 % de ces 320 millions de pages. Suivent ensuite Alta Vista (28 %), Northern Light (20 %), Excite (14 %), Infoseek (10 %), et Lycos (3 %). Pour améliorer le résultat de vos recherches par un facteur de 3,5, les auteurs de l'article conseillent de combiner les six moteurs... ou d'utiliser des outils tel MetaCrawler qui le font à votre place en une seule opération. Devant ces résultats, relativement décevants, les auteurs se demandent si la communauté scientifique ne devrait pas créer un moteur qui indexerait uniquement les sites et documents importants pour les chercheurs." 1.2.5 Internet, mode d'emploi Issue de REE N° 2 de février 1996, "L'invité : Jean-Pierre DAMIANO - Internet, mode d'emploi" [PAP058] : "Nombreux sont ceux qui estiment qu'Internet constitue une invention comparable à celle du téléphone. Reste que les utilisateurs potentiels sont encore timorés. A quoi sert Internet ? Comment y accéder et surtout quels sont les services qu'il peut rendre, tant au niveau du particulier qu'à celui de l'industriel ? Internet peut se définir comme une fédération de réseaux informatiques à l'échelle mondiale. Cet article donne des renseignements utiles sur les origines d'Internet, les moyens d'y accéder, les nouvelles sources d'informations, la sécurité des transactions, le coût des services, etc. " 1.2.6 L'Internet et la recherche d'informations Issue de la revue REE N° 9 d'octobre 1997, "L'Internet et la recherche d'informations : Outils, Méthodologie, Exemples" de Jean-Pierre DAMIANO Université de Nice–Sophia Antipolis [PAP032] : ER – IUT GEII – 2ième année – Option EEP – 2005 / 2006 7 "L'essor des réseaux de uploads/Science et Technologie/ er-05-06.pdf