Electrotechnique S3 DUT GEII
--- Introduction ---
Ce module regroupe pour l'instant 1 exercices sur .....
Alimentation à découpage BUCK
Electronique de puissance
Exercice : Alimentation à découpage
Soit le montage suivant :
Le transistor MOS est utilisé comme interrupteur électronique (bloqué - zone ohmique). La fréquence de découpage est constante égale à 50kHz (la période est T0 = 1/f) Le rapport cyclique (noté : a) a pour valeur : a = .
Hypothèses d'étude :
- La tension d'entrée est continue : Ve = V
- Le condensateur est bien calculé, donc la tension de sortie Vs est supposée constante
- Le montage fonctionne en régime permanent
- Les semi-conducteurs sont idéaux
- La conduction est continue dans la bobine
- La charge consomme un courant continu : I = A
Toutes les réponses doivent être données avec une précision de 1/100 ème. Les décimales doivent être séparées par un point. Pour les formules littérales, utiliser les opérateurs : + - * /
1/6- Mise en équation :
- Pour 0 < t < aT0 ,le transistor est dans la zone ohmique (interrupteur fermé)
- Dans quel état est la diode ?
- Ecrire l'expression littérale de la tension vL(t) aux bornes de la bobine :
vL(t)=
- Ecrire l'expression littérale du courant iL(t) dans de la bobine. Conditions initiales : à t=0 , iL=I0 .
iL(t)=
- Pour aT0 < t < T0 ,le transistor est bloqué (interrupteur ouvert)
- Dans quel état est la diode ?
- Ecrire l'expression littérale de la tension vL(t) aux bornes de la bobine :
vL(t)=
- Ecrire l'expression littérale du courant iL(t) dans de la bobine. Conditions initiales : à t=aT0 , iL=I1 . On précise que l'on ne fait pas de changement de repère. La période est notée T0.
iL(t)=
FAUX. Il y a au moins une erreur.
Bonnes réponses.
2/6- Chronogrammes des tensions :
Tracer sur une feuille les chronogrammes de vL(t), vDS(t), vD(t).
Sélectionner parmi les courbes ci-dessous l'allure des chronogrammes obtenus. Les axes indiquent la position du 0.
- Tracé de vL(t) :
- Tracé de vDS(t) :
- Tracé de vD(t) :
FAUX. Il y a au moins une erreur.
Bonnes réponses.
3/6- Chronogrammes des courants :
Tracer sur une feuille les chronogrammes de iL(t), iT(t), iD(t).
Sélectionner parmi les courbes ci-dessous l'allure des chronogrammes obtenus. Les axes indiquent la position du 0.
- Tracé de iL(t) :
- Tracé de iT(t) :
- Tracé de iD(t) :
FAUX. Il y a au moins une erreur.
Bonnes réponses.
4/6- Tension et puissance de sortie :
- Etablir l'expression littérale de la tension de sortie Vs : Vs=
- Application numérique, calculer Vs :
V
- Calculer la puissance fournie par l'alimentation à la charge (valeur numérique) :
W
FAUX. Il y a au moins une erreur.
Bonnes réponses.
5/6- Encore des courants :
Tracer sur une feuille les chronogrammes de I et iC(t).
Sélectionner parmi les courbes ci-dessous l'allure des chronogrammes obtenus. On rappelle que le courant iL(t)tracé précédemment est la courbe n° .
- Tracé de I :
- Tracé de iC(t) :
- Quelle est la valeur moyenne du courant iC(t) :
A
- Quelle est la valeur moyenne du courant iL(t) (valeur numérique) :
A
FAUX. Il y a au moins une erreur.
Bonnes réponses.
6/6- Puissance et courant en entrée :
- Compte tenu du rendement de ce montage dont tous les composants sont idéaux, quelle est la puissance consommée à l'entrée (valeur numérique)?
W - Calculer la valeur moyenne du courant iT(t) (dont le chronogramme est la courbe n° ci-dessous). On demande la valeur numérique :
A
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