Redresseur MLI

[D007]

Bonjour,

Dans le cadre d'un travail, je suis amené à analyser le fonctionnement d'un redresseur MLI monophasé. Toutes les recherches que j'ai effectués ne donnent pas de résultats suffisamment précis. Je recherche donc l'explication de son fonctionnement, étape par étape avec la commutation des transistors, l'utilisation des diode,...
J'ai appris que c'était un circuit réversible, mais à nouveau, je ne parviens pas à comprendre son comportement.

Je ne cherche pas à ce que l'on me fasse mon travail, j'ai juste besoin de votre expérience.

Pourriez vous m'aider?

Merci beaucoup d'avance
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[Antoane]

Bonjour et bienvenue sur Futura !

Le fonctionnement de ce système se déduit du fonctionnement d'une cellule de commutation et de son inductance de sortie. As-tu bien compris en quoi utiliser deux transistors dans une cellule de commutation permet de fonctionner dans les 4 quadrants ?
Dans ce circuit :

si on suppose les sources de tensions et les transistors idéaux, que l'inductance est de "valeur suffisante" pour que le courant ne s'y annule jamais,
et que l'on appelle dc le rapport cyclique du signal PWM,
que vaut le courant moyen dans la résistance ?

C'est sur ce circuit que se trouve toute l'électronique de puissance. A partir de là, il sera ensuite possible de passer au cas de sources de tension AC mono, puis tri.

commutation des transistors, l'utilisation des diode

A vrai dire, ce n'est pas très important, ce ne sont que des considérations pratiques
Dans le cas avec IGBT, c'est facile :
- lorsque l'un des IGBT conduit, tous les autres composants sont bloqués (sauf pendant les commutation : l'une des diodes conduit également).
- lorsque aucun IGBT ne conduit, l'une des diodes conduit. Laquelle se détermine en fonction du sens du courant sortant de la cellule de commutation : s'il est effectivement sortant alors c'est la diode Low-side qui conduit, sinon c'est la high-side.
Avec un MOSFET c'est encore plus simple :
- si un mosfet est commandé alors il conduit et tout le reste est bloqué (sauf pendant les commutations)
- si aucun MOSFET ne conduit, c'est comme pour l'IGBT

Vu de pas trop près, un IGBT et sa diode anti-parallèle sont équivalent à un mosfet.

Les diodes de body des MOSFET Si (et SiC) ont des Qrr généralement élevées, d'où des fortes pertes par commutation -- sauf à travailler en ZVS. La tension de seuil est par ailleurs généralement élevée, d'où des pertes par conductions non-négligeables. De plus, cela permet d'assurer qu'une diode anti-parallèle externe conduira a priori davantage que celle de body -- et ce d'autant plus que les MOSFETs sont généralement utilisés à des tensions où on trouve de bonnes Schottky.
Du fait de la possibilité de conduction inverse des MOSFET, les pertes par conduction dans la diode de body n'apparaissent généralement que pendant les temps-morts. Elles ne sont donc souvent gênantes que dans les applications à (très) basse tension, fonctionnant à haute fréquence (sans driver intelligent avec temps-morts adaptatifs) : la tension directe de la diode est alors élevée vs. la tension de sortie du montage et les temps-morts durent une fraction notable de la période de découpage.

Tout cela se simule assez bien, par exemple avec LTSpice. As-tu essayé ?

Par ailleurs, on trouve une littérature pléthorique sur le redresseur MLI, il serait bon que tu précises tes questions.

[D007]

Bonjour,

Merci beaucoup pour votre réponse. Votre aide m'a été très précieuse.

Jen suis venu à la conclusion que le PMCF se comporte comme un circuit Boost avec des phases de charge et de décharge d'une selfe.

Cependant, quelques questions subsistent tout de même.


- Lors de l'activation de la partie freinage (rotor tourne plus vite que le champs tournant), que ce passe-t-il au niveau de l'alimentation des moteurs? Est-elle maintenue? Dans le cas inverse, y a-t-il les condensateurs en parallèle des bobinages comme dans les éligiennes?


Je vous remercie d'avance pour le temps que vous consacrerez à la réponse de ma question.


Cordialement

[Antoane]

Bonjour,

Qu'est ce au'un PMCF ?

y a-t-il les condensateurs en parallèle des bobinages comme dans les éligiennes?

Je ne suis pas spécialiste, mais je doute que ces condensateurs, s'ils existent, remplissent ce rôle.

En première approximation, on va pouvoir modéliser la machine par une source de tension (FEM) en série avec une impédance RL. La FEM sera continue (pour une MCC) ou sinus (pour une MS). Si tu regardes sur un horizon de temps qui soit á la fois :
- suffisament court pour que la tension délivrée par la machine soit assimilable à une constante - appellons là V_m
- suffisament long pour que la tension délivrée par le PWM soit assimilable à une constante (i.e qu`on puisse en prendre une valeur moyenne) - appellons là V_inv
A partir de là, le modèle complet est celui de deux sources de tension reliées par une résistance série (l'inductance est négligée -elle joue le rôle de filtre -puisqu'on parle de valeurs moyennes). Le courant vaut I = (V_inv-V_m)/R
Si on suppose que les tensions sont positives, alors :
- si I>0 alors la puisse absorbée par la machine est positive et la machine fonctionne en moteur ;
- si I<0 alors la puisse absorbée par la machine est négative et la machine fonctionne en génératrice.

Lànalyse est peut-être moins triviale avec une MAS mais l'idée est la même : la résistance fictive du modèle est négative, ce qui correspond à une puissance générée.

[A voir en vidéo sur Futura]