Le convertisseurs DC-AC :(L’onduleur de tension)

Le convertisseurs DC-AC :(L’onduleur de tension) 

L’onduleur à deux niveaux de tension transforme le courant continu issu des panneaux en courant alternatif monophasé ou triphasé permettant de faire fonctionner la pompe. Cette transformation s’effectue avec un rendement excellent, supérieur à 95%.

Modélisation de l’onduleur de tension :

Le schéma du principe de l’onduleur triphasé à deux niveaux de tension monté en pont alimentant une charge, est donné par la figureII.11. Possédant six cellules de commutation et six diodes de roue libre. Chaque bras de l’onduleur comporte deux cellules de commutations constituées chacune, de l’interrupteur avec sa diode, la sortie correspond au point milieu du bras. Les signaux de commande des interrupteurs de chaque bras doivent être complémentaires afin de ne pas court circuiter l’alimentation continue de l’onduleur. Pour se prémunir d’un court-circuit intempestif, il est nécessaire d’introduire un temps d’attente à la fermeture de l’interrupteur, usuellement appelé temps mort. Les semi- conducteurs les plus couramment utilisés pour réaliser les interrupteurs sont les transistors de puissance (MOSFET, IGBT, Bipolaires) et les thyristors rapides (principalement les GTO) .

Pour un onduleur triphasé, les commandes des interrupteurs d’un bras sont complémentaires. Donc pour chaque bras il y a deux états indépendants. Ces deux états peuvent être considérés comme une grandeur booléenne.
– Sabc = 1 :Interrupteur du demi- bras haut (a, b ou c) fermé.
– Sabc = 0 : Interrupteur du demi-bras bas (a, b ou c) fermé. Pour simplifier l’étude, on supposera que :
– La commutation des interrupteurs est instantanée.
– La chute de tension aux bornes des interrupteurs est négligeable.
– La charge triphasée ; est équilibrée en étoile avec neutre isolé.

Stratégies de commande d’un onduleur triphasé : 

En électronique de puissance, les onduleurs de puissance deviennent de plus en plus incontournables. Ils sont présents dans les domaines d’application les plus variés dont le plus connu est sans doute celui de la variation de vitesse des machines à courant alternatif. Leur forte évolution est appuyée, d’une part, sur le développement de composants à semi-conducteurs (puissants, robustes et rapides. . . etc), et autre part, sur l’utilisation quasi-généralisée des techniques dites de modulation de largeur d’impulsion.

Il existe différentes stratégies de commande de modulation. Elles peuvent être classées comme suites :
– Commande en pleine onde.
– Modulation de largeur d’impulsion (MLI) ou PWM :
– PWM Sinusoïdale.
– PWM vectorielle ou SV PWM. Dans ce chapitre, on s’intéresse à l’étude, la modélisation et la commande de l’onduleur de tension triphasé à deux niveaux en utilisant la stratégie de la Modulation de Largeur d’impulsion (MLI) .

Stratégie de commande MLI Sinusoïdale : 

La technique de Modulation de Largeur d’impulsion (MLI ou PWM : Pulse Width Modulation) ou de modulation d’impulsions en Durée (MID), proposé pour la première fois en 1981, par N. Akira.[14] Le principe général consiste à convertir une modulante (tension de référence au niveau commande), généralement sinusoïdale, en une tension sous forme de créneaux successifs, générée à la sortie de l’onduleur (niveau puissance). Cette technique repose sur la comparaison entre deux signaux :
– Le premier, appelé signal de référence, représente l’image de la sinusoïde qu’on désire à la sortie de l’onduleur. Ce signal est modulable en amplitude et en fréquence.
– Le second, appelé signal de la porteuse, définit la cadence de la commutation des interrupteurs statiques de l’onduleur. C’est un signal de haute fréquence par rapport au signal de référence.
– L’intersection de ces signaux donne les instants de commutation des interrupteurs. [19] La commande MLI est caractérisée par les deux paramètres suivants :
– L’indice de modulation (m) égal au rapport de la fréquence de modulation sur la fréquence de référence(m = fp /  f).
– Le coefficient de réglage en tension (r) égal au rapport de l’amplitude de la tension de référence à la valeur crête de l’onde de modulation(r = Vm / Vpm).

On a étudié l’adaptation par le convertisseur DC-DC survolteur et on trouve les relations relient les grandeurs du convertisseur statiques et le rapport cyclique du signal qui commande l’interrupteur du convertisseur. Puis, on a représenté la structure de la commande MPPT numérique « perturbation et observation ». Cette commande MPPT numérique utilise directement la tension et le courant du panneau photovoltaïque pour chercher le point de fonctionnement correspondant à la puissance maximale. . Après le convertisseur DC-DC On a étudié le convertisseur DC-AC (onduleur triphasé a deux niveau) avec la commande MLI sinus triangulaire .