Pont en H
Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre.
Le pont en H est une structure électronique servant à contrôler la polarité aux bornes d'un dipôle. Il est composé de quatre éléments de commutation généralement disposés schématiquement en une forme de H d'où le nom. Les commutateurs peuvent être des relais, des transistors, ou autres éléments de commutation en fonction de l'application visée.
Cette structure se retrouve dans plusieurs applications de l'électronique de puissance incluant le contrôle des moteurs, les convertisseurs et hacheurs, ainsi que les onduleurs. Il se présente sous différentes formes passant par les circuits intégrés pour les applications de faibles et moyennes puissances, les circuits discrets ainsi que les modules intégrés pour les moyennes et hautes puissances.
Sommaire |
[modifier] Principe de fonctionnement
Le pont est utilisé en activant les commutateurs de différentes combinaisons pour obtenir le branchement voulu. Le tableau suivant résume les combinaisons permises. Toutes les combinaisons qui ne sont pas présentes dans le tableur sont interdites et créent un court-circuit de la source. Le courant de référence pour la charge est assumé comme étant de gauche à droite.
| S1 | S2 | S3 | S4 | Résultat |
|---|---|---|---|---|
 |
|
|
|
Aucune tension aux bornes de la charge. |
 |
|
|
|
Courant positif à travers la charge. |
|
|
|
|
Courant négatif à travers la charge. |
|
|
|
|
Charge court-circuitée. |
|
|
|
|
Charge court-circuitée. |
[modifier] Utilisation avec les moteurs à courant continu
Le pont en H permet de contrôler la polarité de la tension aux bornes du moteur, ou de ne le soumettre à aucune tension (moteur arrêté). Les commutateurs sont actionnés deux par deux soit S1-S4 ou S2-S3 pour faire tourner le moteur dans un sens ou dans l'autre. Les paires de relais peuvent avoir des puissances différentes selon que l'utilisation ne requiert pas le même couple dans un sens que dans l'autre.
De plus, le pont en H permet d'effectuer un freinage magnétique s’il est capable d'en dissiper la puissance générée. Cette opération s'effectue en actionnant soit les deux commutateurs supérieurs ou inférieurs en même temps, ce qui court-circuite les bornes du moteur, et le fait par conséquent freiner. Mieux encore, il est possible avec un peu d'électronique et un contrôleur perfectionné d'effectuer un freinage régénératif. Dans le cas d'une alimentation à batterie, l'énergie est renvoyée aux batteries plutôt que dissipée dans les commutateurs du pont.
[modifier] Utilisation avec les hacheurs et les onduleurs
Le pont en H peut être commandé avec des signaux modulés en largeur d'impulsion. Lorsqu’un tel signal est appliqué à un des commutateurs inférieurs tandis que le commutateur supérieur opposé est en conduction, le pont devient effectivement un hacheur permettant de faire varier la puissance moyenne transmise à la charge. Alternativement le pont peut être commuté de manière à faire varier la polarité de la tension de charge de façon cyclique pour en faire un onduleur.
