Power electronics

5.00 crédits

30.0 h + 15.0 h

Enseignants

Bekemans Marc;

Langue
d'enseignement

Anglais

Préalables

Les étudiants doivent maîtriser les compétence suivantes : Circuits électriques de base, notion d'électromagnétisme, physique interne des semi-conducteurs, et automatisme telles que couvertes dans le cadre des cours LELEC1370 "Circuits et mesures électriques", LELEC1350 "Electromagnétisme appliqué", LELEC1330 "Dispositifs électroniques", LELEC1755 "Compléments d'électricité" et LINMA 1510 "Linear control"

Thèmes abordés

Théorie des circuits électriques
Physique des semi-conducteurs
Techniques de régulation et de contrôle
Thermique
Magnétisme

dans le cadre de la conversion de l'énergie à l'aide de dispositifs semi- conducteurs fonctionnant en commutation

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Eu égard au référentiel AA du programme « Master ingénieur civil des constructions », ce cours contribue au développement, à l'acquisition et à l'évaluation des acquis d'apprentissage suivants :

AA1.1, AA1.2, AA1.3
AA2.1, AA2.3, AA2.5
AA3.2, AA3.3
AA5.4, AA5.5

Plus précisément, au terme du cours, l'étudiant sera capable de :

déterminer les grandeurs électriques internes et externes des principaux convertisseurs (continu-continu, onduleurs, redresseurs),
établir le stress électrique et thermique des composants actifs et passifs utilisés en électronique de puissance,
établir et savoir utiliser un modèle petits signaux d'un convertisseur (en particulier des convertisseurs continu-continu),
dimensionner les principaux éléments d'un convertisseur sur base d'un cahier de charges.

Acquis d'apprentissage transversaux :

Créer une feuille de calcul Excel pour résoudre de manière simple et efficace un problème de dimensionnement,
Utiliser un convertisseur électronique de puissance comme organe de réglage dans des systèmes électriques.

Contenu

- Introduction : spécificités et domaines d'application de l'électronique de puissance,
- Topologies des principaux types de convertisseurs fonctionnant en modulation de largeur d'impulsion (MLI)
- Alimentations à découpage : topologies, modélisation, dimensionnement des filtres d'entrée et sortie, commande
- Composants et technologie ; semiconducteurs de puissance (diodes, transistors, thyristors), composants passifs (condensateurs, inductances et transformateurs), commande rapprochée des semiconducteurs, pertes thermiques associées
- Onduleurs de tension : structures monophasées et triphasées, commande par modulation de largeur d'impulsion, analyse harmonique du comportement
- Redresseurs à diodes et à thyristors

Méthodes d'enseignement

- cours en auditoire,
- travaux pratiques en groupes à partir d'énoncés mis sur iCampus avec séances de monitorat,

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Examen écrit portant sur la théorie et les exercices, à livre fermé d'une durée de 3h
Examen oral en seconde session.

Ressources
en ligne

Moodle
http://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=8136

Bibliographie

Références :
- Fundamentals of Power Electronics, Robert W. Erickson ISBN 0-412-08541-0
- Electronique de Puissance 10ème édition, G. Séguier, F. Labrique, Ph. Delarue, ISBN 978-2-10-073866-3
- Composants à semi-conducteur pour l'électronique de puissance, S. Lefevre, F. Miserez, ISBN 2-7430-0719-2
- Transparents sur Moodle

Faculté ou entité
en charge

ELEC

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Master [120] : ingénieur civil électricien

ELEC2M

Master [120] : ingénieur civil électromécanicien

ELME2M