Onduleur - Définition et Explications

Un onduleur est un dispositif d'électronique de puissance permettant de délivrer des tensions et des courants alternatifs à partir d'une source d'énergie électrique continue. C'est la fonction inverse d'un redresseur.

Principe

Les onduleurs sont des structures en pont (Un pont est une construction qui permet de franchir une dépression ou un obstacle (cours...) constituées le plus souvent d'interrupteurs électroniques tels que les IGBT, des transistors de puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) ou thyristors. Par un jeu de commutations commandées de manière appropriée (généralement une modulation de largeur (La largeur d’un objet représente sa dimension perpendiculaire à sa longueur, soit...) d'impulsion), on module la source afin d'obtenir un signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe...) alternatif de fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un...) désirée.

Deux types d'onduleurs sont utilisés. On retrouve l'onduleur (Un onduleur est un dispositif d'électronique de puissance permettant de délivrer des tensions et...) de tension (La tension est une force d'extension.) et l'onduleur de courant.

On distingue habituellement :

  • L'onduleur autonome qui délivre une tension de fréquence soit fixe, soit ajustable par l'utilisateur. Il n'a pas besoin (Les besoins se situent au niveau de l'interaction entre l'individu et l'environnement. Il est...) de réseau électrique (Un réseau électrique est un ensemble d'infrastructures permettant d'acheminer...) pour fonctionner. Par exemple un convertisseur de voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel...) que l'on branche sur la prise allume-cigare d'une voiture pour convertir le 12V continu en 230V alternatif 50Hz.
  • L'onduleur non autonome : c'est le nom donné au montage redresseur (Un redresseur, également appelé convertisseur alternatif - continu (rectifier en anglais), est un...) tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) thyristors (pont de Graëtz) qui, en commutation naturelle assistée par le réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) auquel il est raccordé, permet un fonctionnement en onduleur (par exemple par récupération de l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la...) lors des périodes de freinage dans les entrainements à moteurs (Un moteur est un dispositif transformant une énergie non-mécanique (éolienne, chimique,...) électriques). À la base du développement des entrainements statiques à vitesse (On distingue :) variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle...) pour moteurs à courant continu (Le courant continu est un courant électrique indépendant du temps ou, par extension, un...) et alternatif, cycloconvertisseurs, onduleurs de courant pour machines synchrones et asynchrones, jusqu'à des puissances de plusieurs MW, ce type de montage est progressivement supplanté, au profit de convertisseurs à IGBT ou GTO.

Applications

Un onduleur de Toyota Prius
Un onduleur de Toyota Prius (La Toyota Prius est une automobile à motorisation hybride essence-électricité. Le premier...)

L'onduleur est l'un des montages les plus répandus de l'électronique de puissance (L'électronique de puissance est l'une des branches de l'électrotechnique, elle concerne les...). Il intervient comme élément de nombreux convertisseurs :

  • Les nombreux dispositifs nécessitant de fonctionner à une fréquence particulière :
    • Les générateurs d'ultrasons ou d'électricité (L’électricité est un phénomène physique dû aux différentes charges électriques de la...) utilisés dans le domaine médical,
    • L'alimentation des lampes fluorescentes basse consommation
    • Les alimentations de secours et les alimentations non interruptibles
  • Les variateurs de vitesse des machines alternatives : la tension du réseau est redressée puis un onduleur refabrique une tension dont la fréquence est réglable par l'utilisateur.
  • Certains convertisseurs continu-continu : la tension continue est d'abord ondulée en haute fréquence (quelques dizaines de kHz) puis appliquée à un transformateur en ferrite puis enfin redressée.
  • Les filtres actifs : pour éliminer des bruits (électriques ou sonores) on produits des contre-bruits à l'aide d'onduleurs.

Alimentation sans interruption

Par abus de langage, on appelle souvent " onduleur " une alimentation sans interruption (ASI), notamment les alimentations de sécurité pour ordinateur de bureau (Un ordinateur de bureau (de l'anglais desktop computer ; aussi appelé ordinateur fixe)...). En fait, l'onduleur n'est qu'une partie de l'alimentation, tout comme le " transistor " l'était pour les postes de radio à transistors des années 1960. Ces alimentations de sécurité comprennent aussi des filtres, un circuit de charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement...), une batterie et une interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface...) de pilotage.

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