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 v_L(t) aux bornes de la bobine :
  v_L(t)=
- Ecrire l'expression littérale du courant i_L(t) dans de la bobine. Conditions initiales : à t=0 , iL=I0 .
  i_L(t)=
Pour aT₀ < t < T₀ ,le transistor est bloqué (interrupteur ouvert)
- Dans quel état est la diode ?
- Ecrire l'expression littérale de la tension v_L(t) aux bornes de la bobine :
  v_L(t)=
- Ecrire l'expression littérale du courant i_L(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.
  i_L(t)=

FAUX. Il y a au moins une erreur.
Bonnes réponses.

2/6- Chronogrammes des tensions :

Tracer sur une feuille les chronogrammes de v_L(t), v_DS(t), v_D(t).
Sélectionner parmi les courbes ci-dessous l'allure des chronogrammes obtenus. Les axes indiquent la position du 0.

Tracé de v_L(t) :
Tracé de v_DS(t) :
Tracé de v_D(t) :

FAUX. Il y a au moins une erreur.
Bonnes réponses.

3/6- Chronogrammes des courants :

Tracer sur une feuille les chronogrammes de i_L(t), i_T(t), i_D(t).
Sélectionner parmi les courbes ci-dessous l'allure des chronogrammes obtenus. Les axes indiquent la position du 0.

Tracé de i_L(t) :
Tracé de i_T(t) :
Tracé de i_D(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 V_s : V_s=
Application numérique, calculer V_s : 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 i_C(t).
Sélectionner parmi les courbes ci-dessous l'allure des chronogrammes obtenus. On rappelle que le courant i_L(t)tracé précédemment est la courbe n° .

Tracé de I :
Tracé de i_C(t) :
Quelle est la valeur moyenne du courant i_C(t) : A
Quelle est la valeur moyenne du courant i_L(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 i_T(t) (dont le chronogramme est la courbe n° ci-dessous). On demande la valeur numérique :
A

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