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LE HACHEUR

1)Définition : Un hacheur est un convertisseur continu/continu, il permet d'obtenir à partir d'une tension continue fixe, une tension continue reglable.

Il est composé d'un interrupteur électronique unidirectionnel H (transistor ou thyristor) fermé pendant un intervalle de temps t1 = αT, et ouvert pendant le reste de la période T. Une diode de roue libre D permet la circulation du courant si la charge est inductive.

2)Schéma d'un hacheur série:

On appelle rapport cyclique α: le rapport du temps de ferméture de l'intérrupteur H sur la période T du hacheur.

α = Ton / T

3)Valeur moyenne aux bornes de la charge (R,L,E)

La valeur moyenne notée Uc( des fois <uc>), est par définition : le rapport de l'aire sous la courbe de uc(t) sur la periode T.

Uc = AT/ T

Chronogramme de uc(t)

L'aire sous la courbe sur la période T est un rectangle de largeur égale : V et de longueur αT donc AT= αTxV

ce qui donne <uc(t)> = αTxV/T = α.V

<uc(t)>=Uc = α.V

4) Chronogramme des courants et tensions

En appliquant la loi des noeuds on on a :
 

ic(t)=iH(t)+iD(t)( la loi est vérifiée quelque soit t)

-Pour 0<t<αT : l'intérrupteur H est fermé ; la tension uc(t)= V ( la diode D est bloquée)

iD(t)= 0 ==>iH(t) =iC(t).

-Pour αT<t<T : l'intérrupteur H est ouvert ; la tension uc = 0 ( la diode D est passante)

iH(t)= 0 ==>iD(t) =iC(t).

On pose I1=Imax et I0= Imin et i = ic

On démontre que la valeur moyenne de ic(t) est égale :

<ic(t)> =Ic=( Imax + Imin) / 2

et aussi <iD(t)>=(1-α). Ic , <iD(t)>=α. Ic ( Il suffit d'utiliser la méthode des aires pour calculer la valeur moyenne de iH(t) et de iD(t))

<ic(t)> =Ic
( Imax + Imin) / 2
<iD(t)> =ID
(1-α). Ic
<iH(t)> =IH
α. Ic

5) Ondulation du courant iC(t)

Le rôle de l'inductance L(dite inductance de lissage)est de réduire l'ondulation du courant.

On démontre que l'ondulation du courant :

Pour Δi = Imax - Imin = α(1-α).V/(L.f)

L'ondulation du courant est maximum pour α =1/2, ce qui donne :

Δimax =V/(4.L.f)