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Concept
Hacheur (électronique)
Résumé
Le hacheur, ou convertisseur continu - continu, est un dispositif d'électronique de puissance qui met en œuvre un ou plusieurs interrupteurs électroniques commandés, pour permettre de modifier la valeur de la tension (moyenne) d'une source de tension continue avec un rendement élevé.
Il existe différents types de hacheurs :
si la tension délivrée en sortie est inférieure à la tension appliquée en entrée, le hacheur est dit dévolteur, abaisseur ou Buck ;
dans le cas contraire, il est dit survolteur (ou élévateur ou Boost).
Il existe aussi des hacheurs capables de travailler des deux manières (Boost-Buck).
Le découpage se fait à une fréquence élevée afin de pouvoir filtrer facilement le signal de sortie. C'est l'analogue, pour les sources de tensions continues, du gradateur utilisé en régime alternatif.
On définit le rapport cyclique (α) comme le rapport du temps t1 où l'interrupteur est passant sur la période T :
Pour un hacheur dévolteur, le rapport de la tension moyenne de sortie sur la tension d'entrée est égal au rapport cyclique.
Certains hacheurs sont réversibles : ils peuvent alors fournir de l'énergie à la charge, généralement une machine à courant continu dans ce type d'application, ou bien en prélever, ce qui permet de freiner la machine.
Les hacheurs de puissance sont utilisés, par exemple, pour la variation de vitesse des moteurs à courant continu. Ils sont aussi un élément essentiel des alimentations à découpage.
vignette|redresse|Diagramme d'un amplificateur-hacheur ou amplificateur classe-D
Une application classique du circuit hacheur, et où le terme est encore en usage, est l'amplificateur-hacheur, un amplificateur c.c. (courant continu). Certains signaux peuvent être si faibles qu'un amplificateur à gain extrêmement élevé est nécessaire. Mais un amplificateur c.c. à gain très élevé ayant un décalage faible, un faible bruit et une bonne stabilité est très difficile à réaliser. Par contre, un amplificateur équivalent en courant alternatif est bien moins difficile à fabriquer.
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