Polycopie de TD LGE604-2012-BF

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIV UNIVER ERSI SITE TE DE DES S SCIE SCIENC NCE ES ET DE LA TECH TECHNO NOLO LOGI GIE E HOUARI HOUARI BOUMEDIE BOUMEDIENE NE F A C U LT L T E D ’ E LE L E C T R ON O N I Q U E E T I N F O RM RM A T I Q U E DEPARTEMENT ELECTROTECHNIQUE

Présenté par : Dr. F.Bouchafaa

Année universitaire 2011/2012

Université Université des Sciences et de Technologie Houari Boumediene Faculté d’Electronique et d’Informatique d’Informatique 3

ème

TD N°01 Année ELT/LGE

ELECTRONIQUE DE PUISSANCE RAPPEL MATHEMATIQUES MATHEMATIQUES

Exercice 1

Calculer la valeur moyenne et la valeur efficace des tensions montrées sur la figure suivante:

Exercice 2

On se propose de calculer les valeurs moyennes et efficaces des grandeurs périodiques suivantes, de période  T. Il est demandé pour chacune des grandeurs: de préciser les valeurs des grandeurs grandeurs caractéristiques telles que que , , U0, U1, Imax et Imin; d'établir les expressions, expressions, puis calculer calculer les valeurs moyennes moyennes   ou  des grandeurs; établir les expressions expressions de la valeur efficace  U des tensions représentées ci-dessous en fonction de et , puis calculer leur valeur.   

Exercice 3

Un circuit  RL  de résistance  2ohms  et d'inductance  L=0,1H  est alimenté sous une tension alternative de  220V, 50Hz. Déterminer l'équation différentielle régissant le circuit et la résoudre. Dr. F.Bouchafaa 2011/2012

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MEL502 / LGE604

Université Université des Sciences et de Technologie Technologie Houari Boumediene Faculté d’Electronique et d’Informatique d’Informatique

ELECTRONIQUE DE PUISSANCE REDRESSEMENT À DIODES

TD N°02 3 ème Année ELT/LGE Exercice 1

Soit les montages à redressement simple alternance comme l’indique les figures suivantes: D

ic

i2

Tr  i1

V2 240V 50Hz

V1

Uc

D

i2

Tr 

R=15W

VD

Charge

ic

i1 V1

V2

VD

240V 50Hz

R=15W Uc L=100mH

q0=257°

i2

Tr 

D

ic

Charge

i1 V1

V2

240V 50Hz

VD Dr 

Uc iDr 

R=15W L=100mH

Charge Dans les trois cas: 1- Tracer les formes formes d’ondes d’ondes des tensions  Uc et VD et celles des courants  i2 et ic. 2- Calculer l’angle de conduction conduction de la diode D. 3- Calculer Calculer les les valeurs valeurs moyennes moyennes  , < Ic>.et la valeur efficace  Uceff . 4- Déterminer le facteur de forme et facteur d’ondulation d’ondulation de la tension redressée redressée  Uc.  Tr. 5- Déterminer l’efficacité du redresseur et le facteur facteur d’utilisation du du transformateur  transformateur  Tr 6- Représenter la forme d’onde de la puissance puissance instantanée instantanée dans la charge  R  et  et calculer sa valeur moyenne.

Exercice 2

On se propose d'étudier un chargeur de batterie comme l’indique le montage suivant: D 1- Tracer les formes formes d’ondes d’ondes des tensions  Uc et VD et celles i des courants  i et ic. 2- Calculer l’angle de conduction conduction de la diode D. VD 3- Détermine Déterminerr la valeur valeur de la résistance résistance R  pour  pour que le courant moyen   soit 5A. Ve(t) 120V 4- Déterminer le temps de de charge de la batterie batterie à vide. 50Hz Exercice 3

ic

R  Uc E

12V 500Wh

On considère le montage suivant : Les diodes sont considérées considérées comme parfaites. En charge, la tension aux bornes du secondaire secondaire du transformateur  est de  77,8V. L'inductance de l'inducteur est suffisamment grande pour que l'on puisse admettre que l’intensité du courant est constante et égale à  7A. Dr. F.Bouchafaa 2011/2012

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MEL502 / LGE604

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ELECTRONIQUE DE PUISSANCE REDRESSEMENT À DIODES

TD N°02 3 ème Année ELT/LGE iD1 D1 i1

T

iexc UD1 D2

i2

V1

V2

D4

Uexc

MCC

E UM=400V

L,r 

D3

1- Calculer la valeur maximale de la tension  V2(t) et tracer l'allure de  Uexc en fonction du temps. 2- Calculer la valeur moyenne de la tension  Uexc notée Uexc . Quels sont les appareils que l'on peut utiliser? 3- Tracer l'allure du courant  iD1 en fonction du temps. 4- Donner la valeur moyenne de l'intensité du courant  iD1 notée iD1 et la valeur efficace notée  ID1eff . Exercice 4

L'étude du pont de diodes (pont de Graëtz) alimentant différentes charges a conduit aux oscillogrammes cidessous.  U  est une tension sinusoïdale d'amplitude  U max et de période  T. Pour simplifier la résolution de cet exercice, on suppose les diodes parfaites. La batterie présente une résistance interne négligeable, et sa fem  E reste constante quelque soit le courant de charge. 1.  Charge RE (oscillogramme 1) La charge est formée par l'association en série d'une batterie d'accumulateurs de fem  E, montés en récepteur, et  R =33 . d'une résistance de valeur  R 1.1- Tracer sur l'oscillogramme 1, la tension  U. Relever les valeurs de  T (période de  U), E et  Umax. 1.2- Faire apparaître pour l'alternance positive de U, les instants t1 et t2   entre lesquels le pont alimente la charge. Relever les valeurs de  t1 et t2. 1.3- En tenant compte des instants de conductions des diodes, tracer sur l'oscillogramme 1, la tension  R.i. 1.4- Déterminer la valeur maximale  Imax du courant dans la charge. 1.5- Calculer la valeur de  t1. Comparer la valeur trouvée à celle relevée sur l’oscillogramme. 2. Charge RL (oscillogramme 2) La charge est formée par l'association en série d'une bobine d'inductance  L  et de résistance interne  r , et d'une résistance R =33 . Le courant courant dans la charge est noté noté  i. 2.1- Relever la valeur moyenne  R. et l'ondulation  R.Iond de la tension  R.i . En déduire les valeurs de   et 1 Iond (Iond est l’amplitude de la composante alternative du courant  i). ( R.I (R.I max - R.I min ) ) ond = 2

  2.2- Rappeler l'expression de la valeur moyenne   de Uc en fonction de  Umax. Calculer