CHAPITRE 3
CONVERTISSEURS D'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE
3.1 Introduction
Avec les progrès accomplis dans le développement
d'une interface électronique de puissance qui joue un rôle
essentiel dans la conversion de la tension continue de sortie d'une source
quelconque en une forme d'énergie appropriée pour les
applications résidentielles / connectées au réseau. Ceci
est fait en utilisant des topologies d'onduleur CC à CA à un
étage avec un convertisseur élévateur (hacher) CC à
CC connecté en série avec l'onduleur formant une conversion de
puissance à plusieurs étages.
Les convertisseurs d'électroniques de puissance ont
été largement utilisés pour des applications domestiques,
industrielles et informatiques. Cependant, au cours des dernières
années, leur application dans les systèmes électriques a
considérablement augmenté grâce aux progrès des
technologies des semi-conducteurs de puissance et de la
microélectronique. De ce fait, l'utilisation de convertisseurs
d'électroniques de puissance dans les applications de conditionnement,
de compensation et de filtrage de puissance augmente progressivement.
3.2 Les systèmes de conversion
d'électronique de puissance
Un convertisseur d'électronique de puissance peut
être défini comme un circuit multiport composé
d'interrupteurs à semi-conducteurs et également constitué
de composants et d'appareils auxiliaires tels que des inductances, des
condensateurs, des transformateurs, etc. Le rôle d'un convertisseur est
principalement de permettre l'échange d'énergie entre deux ou
plusieurs sous-systèmes, conformément aux conditions de
performance requises. Les sous-systèmes ont souvent des
caractéristiques différentes en termes de formes d'onde de
tension ou de courant, d'angle de phase, de nombre de phases et de
fréquence et ne peuvent donc être interfacés que par
l'intermédiaire de convertisseurs d'électroniques de puissance.
Dans le cas d'une éolienne ou d'une génératrice, un
convertisseur d'électronique de puissance est nécessaire en tant
qu'interface, c'est-à-dire un sous-système
électromécanique produisant de l`électricité
à fréquence ou à tension variable, avec le réseau
de distribution à fréquence constante ou à tension
constante.
Les convertisseurs sont généralement
classés en fonction du type de sous-systèmes électriques
avec lesquels ils interfacent, à savoir CA ou CC, conformément
à la
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littérature technique. Par conséquent, un
convertisseur CC-CA interface un sous-système CC avec un
sous-système CA, un convertisseur CC-CC interface deux
sous-systèmes CC et un convertisseur CA-CA interface deux
sous-systèmes CA (Mohan & Undeland 2007).
Le redresseur à pont de diodes conventionnel est un
exemple de convertisseur alternatif-continu. Un convertisseur
alternatif-continu est appelé redresseur si le flux de puissance moyenne
est du côté alternatif au côté continu. Sinon, le
convertisseur est appelé inverseur si le flux de puissance moyen est du
côté continu au côté alternatif. Certains types de
convertisseurs CC-CA ont la capacité de transférer de
l'énergie en mode bidirectionnel, avec précision. Ils peuvent
fonctionner soit en inverseur, soit en redresseur. Cependant, le convertisseur
pont-diodes ne peut fonctionner que comme redresseur.
Le convertisseur CC-CC peut également être
appelé convertisseur CC, et le convertisseur CA-CA peut être
identifié comme un convertisseur CA. Un convertisseur de courant continu
peut interfacer directement deux sous-systèmes de courant continu ou
utiliser un lien de courant alternatif intermédiaire. Pour le second
scénario, le convertisseur comprend deux convertisseurs
continu-alternatif consécutifs, intégrés par leurs
côtés alternatifs. De même, un convertisseur alternatif peut
être direct, tel que le convertisseur matriciel, ou implémenter un
lien continu moyen. La mise en oeuvre de la liaison CC consiste en deux
convertisseurs CC-CA consécutifs, intégrés par leurs
côtés CC. Ce type est également appelé convertisseur
CA / CC / CA, couramment utilisé dans les moteurs à courant
alternatif et les systèmes de conversion d'énergie
éolienne à vitesse variable (Gidwani et al. 2013).
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