Commande d’un Onduleur Monophasé avec Elimination d’Harmonique à base du Microcontrôleur PIC 18F4431

Abstract

Résumé : L’électronique de puissance représente un domaine de recherche important qui traite la commande et la conversion d’énergie électrique en d’autre forme d’énergie selon les applications désirées. Dans ce travail, l’étude et la réalisation de deux types d’onduleurs à élimination d’harmoniques à savoir l’onduleur MLI en pont en H et l’onduleur à 5 niveaux sont présentées. Les signaux de la commande des transistors associés aux bras des onduleurs sont générés via le microcontrôleur PIC18F4431 qui contient des modules MLI (Modulation de la Largeur d’Impulsion). La partie théorique de ce travail concerne l’optimisation des angles d’amorçage ainsi que les simulations des deux onduleurs. Dans la partie pratique, trois cartes sont réalisées à savoir la carte d’alimentation, la carte de puissance et la carte de commande. Les signaux de la tension et du courant de sortie ont la même concordance avec les signaux de simulations. Les valeurs du THD (Total Harmonic Distortion) simulées et pratiques sont aussi comparées pour le cas d’un onduleur à 5 niveaux.

Abstract : Power electronics represents an important area of research which deals with the control and conversion of electrical energy to other form of energy according to desired applications. In this work, the study and the design of two types of inverters with harmonic elimination named H-bridge PWM inverter and 5-level inverter are presented. The control signals of the transistors associated with each inverter are generated via the PIC18F4431 microcontroller which contains PWM (Pulse Width Modulation) modules. The theoretical part of this work concerns the optimization of the firing angles as well as the simulations of the two inverters. In the practical part, three cards are made; the power card, the power card and the control card. The output voltage and current signals have the same agreement with those obtained in simulations. Simulated and experimental THD (Total Harmonic Distortion) values are also compared for the case of a 5-level inverter.

ملخص: تمثل إلكترونيات الطاقة مجا ا لً مه ا ما للبحث الذي يتعامل مع التحكم في الطاقة الكهربائية وتحويلها إلى شكل آخر من أشكال الطاقة وفقاا للتطبيقات المرغوبة. في هذا العمل، تم تقديم دراسة وتحقيق نوعين من والمحول ذو المستوى الخامس. يتم إنشاء إشارات H-bridge PWM محولًت الطاقة التوافقية وهي المحول PWM الذي يحتوي على وحدات PIC18F التحكم في الترانزستورات المرتبطة بأذرع المحول عبر متحكم 4431 )تعديل عرض النبض(. يتعلق الجزء النظري من هذا العمل بتحسين زوايا التحكم وكذلك محاكاة اثنين من العاكسين. في الجزء التطبيقي من هذا العمل، تم صنع ثلاث بطاقات، وهي بطاقة التغذية، بطاقة الطاقة وبطاقة إجمالي ( THD التحكم. إشارات التوتر والتيار الناتجة لها نفس الًتفاق مع إشارات المحاكاة. تم أيضاا مقارنة قيم التشوه التوافقي( المحاكاة والعملية لحالة المحول ذي المستوى الخامس.