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Etude et réalisation d’un
onduleur triphasé
Présenté par:
Garnaoui Ines
Devant le jury:
Mr MAMI Abdelkader Président
Mr OTHMANI Hichem Encadrant FST
Mr MEZGHANI Dhafer Encadrant Seatech
Mr MEZOUGHI Dhia Examinateur
Projet de Fin d’Etudes
Réalisé en collaboration avec:
Seatech
Année Universitaire 2014~2015
En vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur en électronique
Plan de la présentation
1 …
• Introduction
• Présentation générale
•Modélisation et stratégie de commande
•Démarches pour la réalisation
• Conclusion et perspectives
II
IV
V
I
III
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Introduction
2 …
Depuis longtemps , les applications des convertisseurs
statiques (redresseurs, hacheurs, gradateurs, onduleurs ou leurs
associations ) sont nombreuses (Alimentation à découpage,
ascenseurs, lave-linge…).
Pour être rigoureux, prenons l’exemple de l’onduleur dans le
cas des variateurs de vitesse des machines alternatives dans une
station de pompage.
Un variateur de vitesse assure l’irrigation d’une façon
pratique en contrôlant la vitesse du fonctionnement de la
motopompe selon nos choix et besoins(accélérer, décélérer la
vitesse du fonctionnement de la motopompe, freiner le
fonctionnement)
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Présentation générale
3 …
Présentation du SEATECH
Seatech est un bureau d’étude électronique fondé depuis 2005.
Il est spécialisé dans:
 la conception électronique
 le développement embarqué
 la réalisation des cartes électroniques
 la réparation de tout type de panne sur les matériels
électroniques industriels et domestiques.
Présentation du SEATECH
Problématique
Cahier des charges
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Présentation générale
4 …
Convertisseur
de fréquence
VGP
Générateur
photovoltaique Motopompe
VAC
Problématique
(DV51) (EBARA PRA050T)(5 panneaux
photovoltaïques de
type KANEKA K60)
f
Vo Commande seulement en mode scalaire :variation
o Commande est assurée par un seul microcontrôleur
o Ce convertisseur ne peut pas gérer les 5 panneaux photovoltaïques
existants
Présentation du SEATECH
Problématique
Cahier des charges
 La station de pompage photovoltaïque
Présentation du SEATECH
Problématique
Cahier des charges
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Présentation générale
5…
Générateur
photovoltaïque
Motopomp
e
Hacheur Onduleur
VGP VDC
VAC
Cahier des charges
 La station de pompage désirée
Commande par
une carte de
développement
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Modélisation et stratégie de commande
6…
Description de l’onduleur
 Lien entre les différentes séquences, les vecteurs de tension et l’état des transistors
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
7…
Modélisation et stratégie de commande
Commande MLI vectorielle sous Simulink
 Représentation dans le repère(α, β)
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
8…
Etapes à suivre
 Etape1 : Détermination des tensions de références Vα, Vβ.
 Etape2 : Détermination des secteurs.
 Etape3 :Calcul de T1 et T2.
 Etape4 :Calcul des variables X, Y et Z.
 Etape5 : Détermination des rapports cycliques taon, tbon et tcon.
 Etape6 : Génération des séries des impulsions Sa, Sb et Sc.
Modélisation et stratégie de commande
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
9…



































co
bo
ao
cn
bn
an
V
V
V
V
V
V
211
121
112
3
1

































cn
bn
an
V
V
V
V
V
2
3
2
3
0
2
1
2
1
1
3
2


D’après la formule de passage d’un
système triphasé à un système biphasé
tout en respectant le transfert de
puissance :
Détérmination de Vα et Vβ
Modélisation et stratégie de commande
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Détermination des tensions Vα, Vβ.
Détermination des secteurs.
Calcul de T1 et T2,
Calcul des variables X, Y et Z.
Détermination des taon, tbon et tcon.
Génération des Sa, Sb et Sc
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
10…
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
0
3

 1S 2
3 3
 
 2S2
3

  3S 4
3

  4S4 5
3 3
 
 5S5
2
3

  6S
Détérmination des secteurs selon
L’angle θ a pour formule:
Modélisation et stratégie de commande
Commande MLI vectorielle sous Simulink
θ
Si S1 S2 S3 S4 S5 S6
Détermination des tensions Vα, Vβ.
Détermination des secteurs.
Calcul de T1 et T2.
Calcul des variables X, Y et Z.
Détérmination des taon, tbon et tcon.
Génération des sSa, Sb et Sc
)arctan(



V
V



2
3
5
3
0

 
3
2
3



 


3
2
3
4
 
3
5
3
4 



11…
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
Ts : La période de commutation de l’onduleur
T1:Temps d'application du vecteur V1
  VV
E
T
T s
33
2
1 
V
E
T
T s
 32
)30cos(2
2 o
s
ref V
T
T
V 
x
T
T
V
s
ref  1
1
V
0
3

 1S 2
3 3
 
 2S2
3

  3S 4
3

  4S4 5
3 3
 
 5S6S
)60cos(2
2 o
s
V
T
T
x 
Calcul de T1 et T2:
Secteur1
Modélisation et stratégie de commande
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
T2:Temps d'application du vecteurV2
Détermination des tensions Vα, Vβ.
Détermination des secteurs.
Calcul de T1 et T2.
Calcul des variables X, Y et Z.
v des taon, tbon et tcon.
Génération des Sa, Sb et Sc
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
12 …
Secteur Ti Ti+1
1 -Z X
2 Y Z
3 X -Y
4 Z -X
5 -Y -Z
6 -X Y
V
E
Ts
X  3
  VV
E
Ts
Y 33
2

  VV
E
Ts
Z 33
2

En effectuant le même calcul pour
chaque secteur. Le temps d'application
des vecteurs peut être lié aux variables
X, Y, Z suivants:
Détérmination des X, Y et Z
Commande MLI vectorielle
sous Simulink
Modélisation et stratégie de commande
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Détermination des tensions Vα, Vβ.
Détermination des secteurs.
Calcul de T1 et T2,
Calcul des variables X, Y et Z.
Détérmination des taon, tbon et tcon.
Génération des sSa, Sb et Sc
13
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
2
1

 iis
aon
TTT
t iaonbon Ttt  1 ibon Ttt con
Secteur 1 2 3 4 5 6
Impulsions
Sa taon tbon tcon tcon tbon taon
Sb tbon taon taon tbon tcon tcon
Sc tcon tcon tbon taon taon tbon
Détérmination des rapports cycliques et génération des impulsions
Modélisation et stratégie de commande
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Détermination des tensions Vα, Vβ.
Détermination des secteurs.
Calcul de T1 et T2
Calcul des variables X, Y et Z.
Détérmination des taon, tbon et tcon.
Génération des sSa, Sb et Sc
14…
Description de l’onduleur
Commande MLI vectorielle sous Simulink
Simulation des résultats
Simulation des résultats
Modélisation et stratégie de commande
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
 Modélisation sous Simulink  Signaux MLI
 Tensions composées à la sortie de l’onduleur  Courants de sortie de l’onduleur
Démarches pour la réalisation
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
15…
Carte de
développement
Circuit
d’isolation
galvanique
Driver
Circuits nécessaires
au fonctionnement
des transistors
Transistors
Partie Commande Partie Puissance
Schéma synoptique de la conception
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
16 …
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
Nom de la carte E/S
numériques
Entrées
analogiqu
es
PWM Prix
(dt)
Yun(Atmega32u4) 20 12 7 180
Uno(Atmega328p) 14 6 6 65
Leonardo(Atmega32u4) 20 12 7 75
Duemilanove
(Atmega168/328p)
14 6 6 80
Diecimila(Atmega168) 14 6 6 80
Nano (Atmega168) 14 8 6 100
Mega(Atmega1280) 54 16 15 100
Due (Atmel SAM3X8E) 54 12 12 120
Carte de développement
Isolation galvanique
Driver
Transistors
Carte Arduino UNO
Carte de développement ?
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Démarches pour la réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
17 …
Caractéristiques Fibre optique Transformateur
d’impulsion
Opto-coupleur
Variation >100KV/µs Jusqu’à 100KV/µs Jusqu’à 50
KV/µs
Tension
d’utilisation
>10KV >10KV Environ 1200V
maximum
Temps de
propagation
Faible 10ns à100ns 100ns à 1µs
Possibilité
d’intégration dans
les cartes
non oui oui
dt
dV
Carte de développement
Isolation galvanique
Driver
Transistors
Opto-coupleur
Isolation Galvanique ?
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Démarches pour la réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
18…
Driver L6386 L6387 IR 2130
-Possibilité de
commander 2 transistors
-Les sorties sont isolées
pour éviter le court-circuit.
-Temps de commutation
est de 50-30ns.
-Même
caractéristiques que le
L6386 juste ayant la
différence qu’il ne
présente pas de
protection interne.
- Possibilité de
commander les 6
transistors
-Temps de
commutation 675ns,
-Un temps mort
(Deadtime)
-Nécessité
d’inversion logique
Carte de développement
Isolation galvanique
Driver
Transistors
IR2130
Driver ?
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Démarches pour la réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
Notion du Deadtime
Caractéristiques
19 …
Composants BJT MOSFET GTO IGBT
Caractéristiques
Gamme de
puissance apparente
(kW)
10à 103 10à 102 104 à 108 101 à 103
Pertes en
conduction
Faible Elevée Faible Moyenne
Pertes en
commutation
Elevée Faible Elevée Moyenne
Carte de développement
Isolation galvanique
Driver
Transistors
IGBT
Transistors ?
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Démarches pour la réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
20 …
Opto-
coupleur4N25
IR2130
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Démarches pour la réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
ArduinoUno IRG4PC30DRésistances 1/4W
Résistances 5W
Condensateurs polarisés
MZP4740A
Diodes
10A06
Diodes 1N4148
CD4009
Condensateurs
céramiques
Introduction
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
20 …
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
21 …
MCF
Horloge de
référence
Accumulateur
de phase ( ∑ )
Conversion
phase-Amplitude
DAC Filtre
n
refclk
s
f
MCFf
2

Implémentation du code
Technique DDS:
Démarches pour la réalisation
frefclk :fréquence de l’horloge de référence
n: nombre de bits de l’accumulateur de
phase
fs :fréquence de sortie du DDS
fs
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
22 …
Logigramme du programme
Implémentation du code
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
23 …
Schéma synoptique
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
24…
Implémentation du code
Démarches pour la réalisation
Schéma synoptique
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
26…
Carte de l’inverseur,
d’opto-coupleurs et
d’IR2130
Carte de
puissance
Alimentation
stabilisée
Support d’une
boite
d’alimentation
d’un ordinateur
contenant les
IGBTs
Démarches pour la réalisation
Schéma synoptique de la conception
Choix techniques des matériels et des outils logiciels
Implémentation du code
Réalisation
Carte
Arduino
Réalisation
L’élaboration de ce travail nous a permis d’:
 Approfondir nos connaissances théoriques, d’acquérir une bonne
expérience au niveau de la réalisation pratique dans le domaine
d’électronique.
 Apprendre comment gérer le stress devant les contraintes envisagées.
Les inconvénients de cet onduleur:
o Présence des parasites.
o Tensions non sinusoïdales.
Nouvelles perspectives de recherche :
 Etude et l’utilisation d’un filtre bien dimensionné.
 Utilisation d’autres techniques de commande.
 Etude pour le refroidissement des IGBTs et du radiateur.
De ce fait et étant en perpétuelle évolution, le domaine de l’électronique ou
d’électrotechnique nécessite une continuité dans les recherches scientifiques.
Introduction
Présentation générale
Modélisation et stratégie de commande
Démarches pour la réalisation
Conclusion et Perspectives
27 …
les résultats
Conclusion et perspectives
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  • 1. Etude et réalisation d’un onduleur triphasé Présenté par: Garnaoui Ines Devant le jury: Mr MAMI Abdelkader Président Mr OTHMANI Hichem Encadrant FST Mr MEZGHANI Dhafer Encadrant Seatech Mr MEZOUGHI Dhia Examinateur Projet de Fin d’Etudes Réalisé en collaboration avec: Seatech Année Universitaire 2014~2015 En vue de l’obtention du diplôme d’ingénieur en électronique
  • 2. Plan de la présentation 1 … • Introduction • Présentation générale •Modélisation et stratégie de commande •Démarches pour la réalisation • Conclusion et perspectives II IV V I III
  • 3. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Introduction 2 … Depuis longtemps , les applications des convertisseurs statiques (redresseurs, hacheurs, gradateurs, onduleurs ou leurs associations ) sont nombreuses (Alimentation à découpage, ascenseurs, lave-linge…). Pour être rigoureux, prenons l’exemple de l’onduleur dans le cas des variateurs de vitesse des machines alternatives dans une station de pompage. Un variateur de vitesse assure l’irrigation d’une façon pratique en contrôlant la vitesse du fonctionnement de la motopompe selon nos choix et besoins(accélérer, décélérer la vitesse du fonctionnement de la motopompe, freiner le fonctionnement)
  • 4. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Présentation générale 3 … Présentation du SEATECH Seatech est un bureau d’étude électronique fondé depuis 2005. Il est spécialisé dans:  la conception électronique  le développement embarqué  la réalisation des cartes électroniques  la réparation de tout type de panne sur les matériels électroniques industriels et domestiques. Présentation du SEATECH Problématique Cahier des charges
  • 5. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Présentation générale 4 … Convertisseur de fréquence VGP Générateur photovoltaique Motopompe VAC Problématique (DV51) (EBARA PRA050T)(5 panneaux photovoltaïques de type KANEKA K60) f Vo Commande seulement en mode scalaire :variation o Commande est assurée par un seul microcontrôleur o Ce convertisseur ne peut pas gérer les 5 panneaux photovoltaïques existants Présentation du SEATECH Problématique Cahier des charges  La station de pompage photovoltaïque
  • 6. Présentation du SEATECH Problématique Cahier des charges Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Présentation générale 5… Générateur photovoltaïque Motopomp e Hacheur Onduleur VGP VDC VAC Cahier des charges  La station de pompage désirée Commande par une carte de développement
  • 7. Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Modélisation et stratégie de commande 6… Description de l’onduleur  Lien entre les différentes séquences, les vecteurs de tension et l’état des transistors
  • 8. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats 7… Modélisation et stratégie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink  Représentation dans le repère(α, β)
  • 9. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats 8… Etapes à suivre  Etape1 : Détermination des tensions de références Vα, Vβ.  Etape2 : Détermination des secteurs.  Etape3 :Calcul de T1 et T2.  Etape4 :Calcul des variables X, Y et Z.  Etape5 : Détermination des rapports cycliques taon, tbon et tcon.  Etape6 : Génération des séries des impulsions Sa, Sb et Sc. Modélisation et stratégie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink
  • 10. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats 9…                                    co bo ao cn bn an V V V V V V 211 121 112 3 1                                  cn bn an V V V V V 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2   D’après la formule de passage d’un système triphasé à un système biphasé tout en respectant le transfert de puissance : Détérmination de Vα et Vβ Modélisation et stratégie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Détermination des tensions Vα, Vβ. Détermination des secteurs. Calcul de T1 et T2, Calcul des variables X, Y et Z. Détermination des taon, tbon et tcon. Génération des Sa, Sb et Sc
  • 11. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives 10… Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats 0 3   1S 2 3 3    2S2 3    3S 4 3    4S4 5 3 3    5S5 2 3    6S Détérmination des secteurs selon L’angle θ a pour formule: Modélisation et stratégie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink θ Si S1 S2 S3 S4 S5 S6 Détermination des tensions Vα, Vβ. Détermination des secteurs. Calcul de T1 et T2. Calcul des variables X, Y et Z. Détérmination des taon, tbon et tcon. Génération des sSa, Sb et Sc )arctan(    V V    2 3 5 3 0    3 2 3        3 2 3 4   3 5 3 4    
  • 12. 11… Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats Ts : La période de commutation de l’onduleur T1:Temps d'application du vecteur V1   VV E T T s 33 2 1  V E T T s  32 )30cos(2 2 o s ref V T T V  x T T V s ref  1 1 V 0 3   1S 2 3 3    2S2 3    3S 4 3    4S4 5 3 3    5S6S )60cos(2 2 o s V T T x  Calcul de T1 et T2: Secteur1 Modélisation et stratégie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives T2:Temps d'application du vecteurV2 Détermination des tensions Vα, Vβ. Détermination des secteurs. Calcul de T1 et T2. Calcul des variables X, Y et Z. v des taon, tbon et tcon. Génération des Sa, Sb et Sc
  • 13. Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats 12 … Secteur Ti Ti+1 1 -Z X 2 Y Z 3 X -Y 4 Z -X 5 -Y -Z 6 -X Y V E Ts X  3   VV E Ts Y 33 2    VV E Ts Z 33 2  En effectuant le même calcul pour chaque secteur. Le temps d'application des vecteurs peut être lié aux variables X, Y, Z suivants: Détérmination des X, Y et Z Commande MLI vectorielle sous Simulink Modélisation et stratégie de commande Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Détermination des tensions Vα, Vβ. Détermination des secteurs. Calcul de T1 et T2, Calcul des variables X, Y et Z. Détérmination des taon, tbon et tcon. Génération des sSa, Sb et Sc
  • 14. 13 Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats 2 1   iis aon TTT t iaonbon Ttt  1 ibon Ttt con Secteur 1 2 3 4 5 6 Impulsions Sa taon tbon tcon tcon tbon taon Sb tbon taon taon tbon tcon tcon Sc tcon tcon tbon taon taon tbon Détérmination des rapports cycliques et génération des impulsions Modélisation et stratégie de commande Commande MLI vectorielle sous Simulink Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Détermination des tensions Vα, Vβ. Détermination des secteurs. Calcul de T1 et T2 Calcul des variables X, Y et Z. Détérmination des taon, tbon et tcon. Génération des sSa, Sb et Sc
  • 15. 14… Description de l’onduleur Commande MLI vectorielle sous Simulink Simulation des résultats Simulation des résultats Modélisation et stratégie de commande Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives  Modélisation sous Simulink  Signaux MLI  Tensions composées à la sortie de l’onduleur  Courants de sortie de l’onduleur
  • 16. Démarches pour la réalisation Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation 15… Carte de développement Circuit d’isolation galvanique Driver Circuits nécessaires au fonctionnement des transistors Transistors Partie Commande Partie Puissance Schéma synoptique de la conception Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives
  • 17. 16 … Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation Nom de la carte E/S numériques Entrées analogiqu es PWM Prix (dt) Yun(Atmega32u4) 20 12 7 180 Uno(Atmega328p) 14 6 6 65 Leonardo(Atmega32u4) 20 12 7 75 Duemilanove (Atmega168/328p) 14 6 6 80 Diecimila(Atmega168) 14 6 6 80 Nano (Atmega168) 14 8 6 100 Mega(Atmega1280) 54 16 15 100 Due (Atmel SAM3X8E) 54 12 12 120 Carte de développement Isolation galvanique Driver Transistors Carte Arduino UNO Carte de développement ? Choix techniques des matériels et des outils logiciels Démarches pour la réalisation Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives
  • 18. 17 … Caractéristiques Fibre optique Transformateur d’impulsion Opto-coupleur Variation >100KV/µs Jusqu’à 100KV/µs Jusqu’à 50 KV/µs Tension d’utilisation >10KV >10KV Environ 1200V maximum Temps de propagation Faible 10ns à100ns 100ns à 1µs Possibilité d’intégration dans les cartes non oui oui dt dV Carte de développement Isolation galvanique Driver Transistors Opto-coupleur Isolation Galvanique ? Choix techniques des matériels et des outils logiciels Démarches pour la réalisation Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation
  • 19. 18… Driver L6386 L6387 IR 2130 -Possibilité de commander 2 transistors -Les sorties sont isolées pour éviter le court-circuit. -Temps de commutation est de 50-30ns. -Même caractéristiques que le L6386 juste ayant la différence qu’il ne présente pas de protection interne. - Possibilité de commander les 6 transistors -Temps de commutation 675ns, -Un temps mort (Deadtime) -Nécessité d’inversion logique Carte de développement Isolation galvanique Driver Transistors IR2130 Driver ? Choix techniques des matériels et des outils logiciels Démarches pour la réalisation Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation Notion du Deadtime Caractéristiques
  • 20. 19 … Composants BJT MOSFET GTO IGBT Caractéristiques Gamme de puissance apparente (kW) 10à 103 10à 102 104 à 108 101 à 103 Pertes en conduction Faible Elevée Faible Moyenne Pertes en commutation Elevée Faible Elevée Moyenne Carte de développement Isolation galvanique Driver Transistors IGBT Transistors ? Choix techniques des matériels et des outils logiciels Démarches pour la réalisation Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation
  • 21. 20 … Opto- coupleur4N25 IR2130 Choix techniques des matériels et des outils logiciels Démarches pour la réalisation Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation ArduinoUno IRG4PC30DRésistances 1/4W Résistances 5W Condensateurs polarisés MZP4740A Diodes 10A06 Diodes 1N4148 CD4009 Condensateurs céramiques
  • 22. Introduction Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives 20 … Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation 21 … MCF Horloge de référence Accumulateur de phase ( ∑ ) Conversion phase-Amplitude DAC Filtre n refclk s f MCFf 2  Implémentation du code Technique DDS: Démarches pour la réalisation frefclk :fréquence de l’horloge de référence n: nombre de bits de l’accumulateur de phase fs :fréquence de sortie du DDS fs
  • 23. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives 22 … Logigramme du programme Implémentation du code Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation
  • 24. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives 23 … Schéma synoptique Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation
  • 25. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives 24… Implémentation du code Démarches pour la réalisation Schéma synoptique Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation
  • 26. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives 26… Carte de l’inverseur, d’opto-coupleurs et d’IR2130 Carte de puissance Alimentation stabilisée Support d’une boite d’alimentation d’un ordinateur contenant les IGBTs Démarches pour la réalisation Schéma synoptique de la conception Choix techniques des matériels et des outils logiciels Implémentation du code Réalisation Carte Arduino Réalisation
  • 27. L’élaboration de ce travail nous a permis d’:  Approfondir nos connaissances théoriques, d’acquérir une bonne expérience au niveau de la réalisation pratique dans le domaine d’électronique.  Apprendre comment gérer le stress devant les contraintes envisagées. Les inconvénients de cet onduleur: o Présence des parasites. o Tensions non sinusoïdales. Nouvelles perspectives de recherche :  Etude et l’utilisation d’un filtre bien dimensionné.  Utilisation d’autres techniques de commande.  Etude pour le refroidissement des IGBTs et du radiateur. De ce fait et étant en perpétuelle évolution, le domaine de l’électronique ou d’électrotechnique nécessite une continuité dans les recherches scientifiques. Introduction Présentation générale Modélisation et stratégie de commande Démarches pour la réalisation Conclusion et Perspectives 27 … les résultats Conclusion et perspectives
  • 28. Merci de votre attention