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    sur 4

    TD D'ELECTRONIQUE DE PUISSANCE

    PONT MIXTE
    i(t)
    Tha Thb Thc
    v(t) R,L

    230V/400V Da Db Dc

    Figure 1 : pont mixte

    On étudie le pont mixte représenté sur la Figure 1. C'est un PD3 dont les éléments du
    haut sont des thyristors et les éléments du bas des diodes. Il est alimenté par un transformateur
    délivrant des tensions triphasées équilibrées 230V/400V.
    On suppose dans toute l'étude que la charge est infiniment inductive. Il en résulte que
    le courant I(t) est constant : I(t) = Imoy.

    a). Etude des tensions au secondaire


    1. Représenter sur la Figure 6 la tension redressée V(t) lorsque les thyristors sont
    commandés avec un angle d'amorçage nul.
    2. Sur la Figure 4 est représentée la tension redressée lorsque l'angle d'amorçage des
    thyristors est de 30°. Compléter la Figure 5 en indiquant les zones de conductions des trois
    thyristors et des trois diodes.
    3. Calculer Vmoy la valeur moyenne de la tension redressée pour un angle d'amorçage de 30°.
    4. Calculer Veff la valeur efficace de la tension redressée pour un angle d'amorçage de 30°.
    5. Calculer le facteur de puissance au secondaire du pont redresseur.
    6. Représenter sur la Figure 7 la forme de la tension redressée V(t) lorsque l'angle
    d'amorçage est 150°.

    b). Etude des courants au primaire


    7. Représenter sur la Figure 3 l'allure du courant dans la phase a lorsque l'angle d'amorçage
    est nul.
    8. Calculer Ieff(0°) la valeur efficace du courant dans la phase a.
    9. Calculer Ia(0°) la valeur efficace du premier harmonique de courant dans la phase a.
    10. En déduire le facteur de puissance Fp' au primaire du pont redresseur pour un angle
    d'amorçage nul.
    11. Représenter sur la Figure 6 l'allure du courant dans la phase a pour un angle d'amorçage
    de 30°. Hachurer sur la Figure 5 les zones de conduction des semi-conducteurs.
    12. Calculer Ieff(30°) la valeur efficace du courant dans la phase a.

    c). Prise en compte du comportement réel en commutation et conduction


    13. Tha et Db sont initialement en conduction. Expliquez le phénomène d'empiétement lorsque
    la diode Dc s'amorce naturellement. Expliquez notamment l'influence de Ls, inductance de
    fuite du transformateur ramenée au secondaire.
    14. Montrer que la tension moyenne redressée (dans le cas où l'angle d'amorçage est nul) est
    3.Ls.
    diminuée de Vemp = I .
    2. moy
    15. On mesure une chute de tension due à l'empiétement de 12V. En déduire la valeur de Ls.
    16. Les thyristors en conduction présentent une chute de tension moyenne de 1,2V. Calculer
    la chute de tension moyenne au niveau de la tension redressée lorsque l'angle d'amorçage
    des thyristors est nul.

    d). Figures et documents réponse


    (Pages suivantes)
    Nom et Prénom
    Document réponse 1

     Angle d'amorçage nul

    Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb

    Figure 2 : tension redressée V(t) lorsque l'angle d'amorçage est nul

    +I

    –I

    Figure 3 : Allure du courant dans la phase a pour un angle d'amorçage nul.

    1
    Nom et Prénom Document réponse 2

     Angle d'amorçage de 30°

    Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb

    Figure 4 : tension redressée V(t) lorsque l'angle d'amorçage est 30°

    Th1
    Th2
    Th3
    D1
    D2
    D3

    Figure 5 : Zones de conductions des semi-conducteurs (hachurer les zones de conduction)

    +I

    –I

    Figure 6 : Allure du courant dans la phase a pour un angle d'amorçage de 30°

     Angle d'amorçage 150°

    Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb Uab Uac Ubc Uba Uca Ucb

    Figure 7 : tension redressée V(t) lorsque l'angle d'amorçage vaut 150°

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