Composants actifs

Fonctionnement

Pour ne pas générer de pertes entre la source et la charge (coût financier et échauffement destructeur du convertisseur), les composants fonctionnent en mode saturé-bloqué, comme un interrupteur : Lorsque l'interrupteur est fermé, la tension à ses bornes est très faible donc Pdiss=V. I ≈ 0, lorsque l'interrupteur est ouvert le courant est nul donc Pdiss=0.

Pour moduler l'énergie, on commute les modes saturé et bloqué à haute fréquence pour obtenir une valeur moyenne variable, on peut ensuite filtrer à l'aide de condensateurs et inductances. A partir de 2 niveaux on obtient une valeur moyenne variable presque continue. Ce mode est la modulation de largeur d'impulsion (MLI ou PWM en Anglais) :

Conséquence : Sauf indication contraire, nous modéliserons les composants actifs par un circuit fermé ( état passant) ou un circuit ouvert (état bloqué)

Composants

Dissipation thermique des composants

Une dissipation thermique excessive d'un composant peut occasionner sa destruction.

En première approximation les pertes d'un composant sont nulles grâce au fonctionnement saturé-bloqué. En pratique, 2 sources de pertes viennent dégrader légèrement le rendement :

  • Pertes en conduction

A l'état passant, les interrupteurs statiques ne sont pas parfaits, à l'état passant une tension résiduelle Von à leurs bornes de quelques Volts provoque une dissipation de puissance Pdiss= Von . I

  • Pertes en commutation

La durée non nulle des commutations provoque un pic de puissance à chaque changement d'état. La puissance moyenne dissipée est donc d'autant plus grande que la fréquence de commutation est élevée.

La puissance dissipable maximale est toujours spécifiée par le fabricant. Il est souvent nécessaire de placer le composant sur un dissipateur.