1. Hacheur réversible en tension et en courant : 4 quadrants :

Structure en  pont.

La structure recherchée doit permettre une réversibilité totale en tension et en courant de la source de courant.

La source de tension impose une tension E constante mais devra être réversible en courant.

La structure générale du convertisseur sera forcément une structure en pont. Celle-ci nous permet d'effectuer systématiquement une modulation du type ±1

Si dans un premier temps, nous ne considérons qu'une réversibilité en tension, avec par exemple un sens positif permanent du courant, nous sommes ramenés au cas précédent et les deux séquences de fonctionnement sont celles de la figure 8a. Le schéma fonctionnel est alors celui de la figure 8b

Si dans un deuxième temps, on change le sens du courant 1 de la source de courant, les deux séquences de fonctionnement en réversibilité de tension sont celles de la figure 8c. Le schéma fonctionnel est alors celui de la figure 8d.

La combinaison de ces deux schémas, nous amène au schéma fonctionnel de la figure 8e, sur lequel on reconnaît dans chaque cellule du pont les interrupteurs tels qu'ils avalent été identifiés pour un hacheur réversible en courant, ne comportant qu'une seule cellule.

La figure 9 représente un cyclogramme Idéalisé de l'évolution des différentes grandeurs d'entrée et de sortie suivant les différents modes de fonctionnement. Le signe de la puissance est lié au signe du produit P = Vmoy I. On passe d'une manière continue d'un quadrant au suivant en modifiant d'abord le signe

de I [(1) à (2)], puis le signe de Vmoy par modification du rapport cyclique [(2) à (3)] , puis à nouveau le signe de 1 [(3) à (4)].

Une application remarquable est la commande de vitesse d'une machine à courant continu dans les deux sens de rotation avec pour chaque sens, la possibilité de fonctionner en traction ou en freinage. Rappelons qu'à excitation constante, Vmoy est l'image de la vitesse et le courant I l'image du couple.

0aT : H₁ et H₃ commandés.

· aT :  H₂ et H₄ commandés.

Tension u_c :

·De 0aT : H₁ et H₃ commandés. H₁ et H₃ ou D₁ et D₃  conduisent. u_c=U

·De aT  H₂ et H₄ commandés. H₂ et H₄ ou D₂ et D₄ conduisent. u_c= -U

Courant i_c :

Fonctionnement de la machine :

>0 et >0,  la machine fonctionne en moteur. (Quadrant 1)

<0 et <0, la machine fonctionne en moteur. (Quadrant 3)

>0 et <0,  la machine fonctionne en génératrice. (Quadrant 2)

<0 et >0,  la machine fonctionne en génératrice. (Quadrant 4)

1. 1. Hacheur à accumulation :

Il y a un composant intermédiaire entre source et charge qui accumule l’énergie provenant de la source pour la restituer à la charge

Fonctionnement :

De 0 à aT : H commandé et fermé.U_L=U. I_L augmente.

L (di_L)/dt=U   i_L=(U/L)t+i_min

Il y a accumulation d’énergie dans la bobine.

De aT àT : H bloqué, i_L diminue brusquement.

U_L= L (di_L)/dt très négatif et D passante. U_L= -V_S=cte

i_L=(-V_S/L)(t-aT)+i_max      Restitution d’énergie à la charge.

2) Oscillogrammes :

Valeurs moyennes :

u_Lmoy= aU+(1-a)(-V_S)=aU-(1-a)V_S

U_Lmoy=0         aU=(1-a)V_S                V_S=(aU)/(1-a)   a<0,5 abaisseur de tension

                                                                                      a>0,5 élévateur de tension.

                                                                        i_Lmoy=(Imax+Imin)/2

                                                                        i_Dmoy=(1-a )i_Lmoy    i_Hmoy= a i_Lmoy