Etude et Réalisation d’un onduleur sept niveaux en Cascade

Abstract

Les structures de conversion multi niveaux permettent de convertir en moyenne tension et forte puissance. Celles-ci sont construites à partir de cellules de commutations et permettent d’augmenter le courant et la tension en entrée ou en sortie. Ces structures sont appelées multiniveaux car les formes d’ondes des tensions en sortie permettent d’avoir plus de deux niveaux de tension différents. Les différentes structures peuvent être classées dans différentes catégories tel que la mise en série de pont en H, les convertisseurs multicellulaires série ou parallèle ou encore la structure NPC. Toutes ces structures ont des propriétés et applications différentes, même si certaines structures ont des propriétés communes. Même si l’utilisation de structure de conversion multiniveaux permet de convertir à forte puissance, celle-ci n’est pas toujours aisée. En effet l’augmentation du nombre de niveaux ou de la tension d’entrée implique également une augmentation du nombre de composants semiconducteurs. Ceci peut être un frein à l’utilisation de convertisseur multiniveaux. En conséquence, quatre chapitres constituent notre étude : Le premier chapitre, sera consacré à la représentation historique des onduleurs multiniveaux, pour cela une description chronologique de leurs évolutions au fil du temps a été introduite, nous profitons ainsi de lister brièvement leurs différentes topologies, leurs structures et leurs caractéristiques, sans oublier d’illustrer leurs domaines d’applications. Le second chapitre, sera dédié à l’étude de circuit de puissance après un choix judicieux et convenable de la structure à étudier, la nécessité d’analyser son fonctionnement de même la compréhension de chaque groupage de composants. Le troisième chapitre vise à une étude de la commutation et de l’algorithme de contrôle. La stratégie triangulo-sinusoïdale, également appelée Modulation de Largeur d’Impulsion sinusoïdale (MLI sinusoïdale), génère des signaux de commande établir les instants de commutations des interrupteurs de puissance, elle constitue donc l’algorithme de contrôle, ce dernier est déterminé par les intersections de la porteuse avec la modulante (référence). Le quatrième chapitre, traite la réalisation pratique de l’onduleur et les différents essais expérimentaux obtenus.