V.4.5 Génération
alternative par modulation de largeur d'impulsion
Cette technique est fortement inspirée de celles
utilisées dans la transmission d'informations et consiste à
moduler une onde porteuse (pour nous issue d'un découpage à
fréquence Fd) par une onde modulante (fréquence Fs) à
fréquence beaucoup plus basse. Il existe néanmoins une
différence fondamentale puisque, à l'inverse de la transposition
spectrale recherchée en transmission, nous voulons générer
une composante basse fréquence à partir de l'onde porteuse. Pour
obtenir ce résultat, c'est la valeur moyenne de cette onde porteuse
définie sur la période Td qui est modulée tandis qu'elle
reste nulle en transmission. Piloté selon ce principe, un bras
d'onduleur, autour d'un point de polarisation que l'on fixe a la moitié
de la tension continue et se comportera donc comme un amplificateur à
découpage, dont les composantes harmoniques parasites liées
à la fréquence de découpage pourront être
éliminées.
Par filtrage, Insistons néanmoins sur le fait que cette
décomposition n'est possible que si la fréquence de
découpage est très supérieure à la fréquence
de la modulante. Dans le cas contraire, le spectre est unique, ce qui impose
d'optimiser les motifs de commande pour minimiser des composantes harmoniques
à basse fréquence n'appartenant pas à la modulante. Outre
cette dernière il existe aussi la génération alternative
par niveaux qui est une sorte de conversion numérique analogique
largement utilisée en électronique de traitement du signal que
nous n'allons ni développé ni utilisé.
V.4.6 Influence de la
fréquence de modulation
Le dimensionnement d'un onduleur est guidé par la
connaissance de deux fréquences bien distinctes et
généralement très différentes. La première
concerne la fréquence de découpage, qu'on souhaite la plus
élevées possibles pour réduire les filtres et augmenter
les performances dynamiques, mais qui devra rester compatible avec les
caractéristiques des semi-conducteurs (temps de commutation,
pertes...) .En pratique, cette fréquence dépend
énormément des applications et en particulier de la puissance.
Les valeurs typiques peuvent aller de quelques de hertz a 50hz pour des
puissances allant de quelques mégawatts à 1kw. La
fréquence de modulation, quant à elle, est imposée par le
réseau d'alimentation ou par les caractéristiques de la charge et
dans la plupart des cas elle est comprise entre 0 et 100hz. L'écart
important entre ces deux fréquences montre que tous les efforts faits
pour gagner du poids et du volume en augmentant la fréquence de
découpage peuvent être réduits à néant par la
préparation de composants réactifs ou de transformateurs
dimensionné pour la fréquence de modulation.
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