3.4 Modulation de largeur d'impulsion
La technique de modulation de largeur d'impulsion (MLI)
consiste à générer une forme d'onde carrée avec un
rapport cyclique modulé en fonction d'un signal de commande. Le signal
généré peut être utilisé pour contrôler
un circuit d'alimentation à commutation (pont en H), associé
à un filtrage passe-bas (Low pass filter) inductif, afin de
générer une onde sinusoïdale ou une autre forme. La
technique est utilisée dans les inverseurs monophasés,
biphasés ou triphasés. Le même principe est
également utilisé dans les amplificateurs audio de classe D.
La figure suivante montre le fonctionnement de la modulation
de largeur d'impulsion (MLI). Une porteuse triangulaire est comparée
à un signal de point de consigne, par exemple une sinusoïde. Le
signal du point de consigne doit avoir une fréquence beaucoup plus
petite que la porteuse. Le signal de sortie est élevé (disons 5V)
lorsque le point de consigne est supérieur à la porteuse, sinon
au niveau bas (0 V). Nous
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considérons le cas d'un point de décalage de
signal avec des valeurs positives. Pour traiter un signal alternatif, il
suffira d'appliquer un décalage.
Figure 3. 8: Représentation de la porteuse de
signal MLI
Le signal MLI obtenu doit subir un filtrage pour extraire le
signal du point de consigne, afin de comprendre le principe de cette
restitution, si on considère le cas d'un point de consigne constant
égal à U (t) = U0. Le signal MLI est alors un signal carré
dont le rapport cyclique est á = U0 / m, où m est la valeur
maximale de la porteuse. La moyenne de ce signal carré est
précisément égale à U0.
Lorsque le point de consigne est lentement variable par
rapport à la porteuse, il sera nécessaire d'appliquer un filtrage
passe-bas pour rétablir les variations de basse fréquence du
point de consigne. En pratique, le signal MLI est utilisé pour commander
une commutation de travail de circuit de puissance et le filtrage passe-bas est
assuré par une bobine en série avec la charge.
Les MLI sont des contrôleurs de tension en boucle
ouverte qui utilisent principalement des techniques de modulation de largeur
d'impulsion basées sur la porteuse, telles que la modulation de vecteur
spatial et la MLI aléatoire. Mais, d'autres méthodes de MLI
peuvent être trouvées. Dans cette recherche, seul le MLI à
porteuse sinusoïdale est utilisé.
3.5 Conclusion
Le chapitre trois présente une étude sur les
convertisseurs d'électroniques de puissance : les types de
convertisseurs ; leurs applications, les composants de convertisseur
d'électronique de puissance et une brève discussion a
également été présentée sur les
convertisseurs CC-CC et les onduleurs CC-CA. Le chapitre suivant
présente la modélisation et le développement d'une
interface d'électronique universelle de puissance.
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