Electronique de puissance - Types d'onduleurs

Un onduleur fait référence à un dispositif électronique de puissance qui convertit la puissance sous forme CC en forme CA à la fréquence et à la tension de sortie requises.

Les onduleurs sont classés en deux catégories principales -

Voltage Source Inverter (VSI) - L'onduleur de source de tension a une tension de source CC rigide, c'est-à-dire que la tension CC a une impédance limitée ou nulle aux bornes d'entrée de l'onduleur.
Current Source Inverter (CSI)- Un onduleur de source de courant est alimenté en courant variable à partir d'une source CC à haute impédance. Les ondes de courant résultantes ne sont pas influencées par la charge.

Onduleur monophasé

Il existe deux types d'onduleurs monophasés: l'onduleur à pont complet et l'onduleur à demi-pont.

Onduleur demi-pont

Ce type d'onduleur est la pierre angulaire d'un onduleur à pont complet. Il contient deux interrupteurs et chacun de ses condensateurs a une tension de sortie égale à $ \ frac {V_ {dc}} {2} $. De plus, les commutateurs se complètent, c'est-à-dire que si l'un est activé, l'autre passe à OFF.

Onduleur à pont complet

Ce circuit inverseur convertit le courant continu en courant alternatif. Pour ce faire, il ferme et ouvre les interrupteurs dans le bon ordre. Il a quatre états de fonctionnement différents basés sur les interrupteurs fermés.

Onduleur triphasé

Un onduleur triphasé convertit une entrée CC en une sortie CA triphasée. Ses trois bras sont normalement retardés d'un angle de 120 ° pour générer une alimentation triphasée en courant alternatif. Les commutateurs de l'onduleur ont chacun un rapport de 50% et la commutation se produit après chaque T / 6 du temps T (intervalle d'angle de 60 °). Les commutateurs S1 et S4, les commutateurs S2 et S5 et les commutateurs S3 et S6 se complètent.

La figure ci-dessous montre un circuit pour un onduleur triphasé. Il ne s'agit que de trois onduleurs monophasés connectés à la même source CC. Les tensions polaires dans un onduleur triphasé sont égales aux tensions polaires dans un onduleur demi-pont monophasé.

Les deux types d'onduleurs ci-dessus ont deux modes de conduction - 180° mode of conduction et 120° mode of conduction.

Mode de conduction à 180 °

Dans ce mode de conduction, chaque appareil est en état de conduction à 180 ° où il est allumé à intervalles de 60 °. Les bornes A, B et C sont les bornes de sortie du pont qui sont connectées à la connexion triphasée en triangle ou en étoile de la charge.

Le fonctionnement d'une charge connectée en étoile équilibrée est expliqué dans le schéma ci-dessous. Pour la période 0 ° - 60 ° les points S1, S5 et S6 sont en mode conduction. Les bornes A et C de la charge sont connectées à la source en son point positif. La borne B est connectée à la source à son point négatif. De plus, les résistances R / 2 sont entre le neutre et l'extrémité positive tandis que la résistance R est entre le neutre et la borne négative.

Les tensions de charge sont données comme suit; V _AN = V / 3, V _BN = −2V / 3, V _CN = V / 3	Les tensions de ligne sont données comme suit; V _AB = V _AN - V _BN = V, V _BC = V _BN - V _CN = −V, V _CA = V _CN - V _AN = 0

Formes d'onde pour un mode de conduction à 180 °

Mode de conduction 120 °

Dans ce mode de conduction, chaque dispositif électronique est dans un état de conduction à 120 °. Il est le plus approprié pour une connexion en triangle dans une charge car il se traduit par un type de forme d'onde en six étapes sur n'importe laquelle de ses phases. Par conséquent, à tout instant, seuls deux appareils sont conducteurs car chaque appareil ne conduit qu'à 120 °.

La borne A sur la charge est connectée à l'extrémité positive tandis que la borne B est connectée à l'extrémité négative de la source. La borne C sur la charge est dans un état appelé état flottant. De plus, les tensions de phase sont égales aux tensions de charge comme indiqué ci-dessous.

Tensions de phase = tensions de ligne

V _AB = V

V _BC = −V / 2

V _CA = −V / 2