La source d’entrée présente une tension constante, celle de sortie est parcourue par un courant d’intensité constant. , , , , et dépendent du temps.
1/ Dresser la liste de tous les états pour les interrupteurs. Préciser les états autorisés. Dans la suite, on ne s’intéresse qu’aux états qui permettent un transfert de puissance entre l’entrée et la sortie. Quels sont-ils ?
Les états des interrupteurs sont listés dans le tableau ci-dessous.
| Ouvert | Ouvert | Fermé | Fermé |
| Ouvert | Fermé | Ouvert | Fermé |
| Fermé | Ouvert | Fermé | Ouvert |
| Fermé | Fermé | Ouvert | Ouvert |
Si et sont fermés simultanément, la source de tension est court-circuitée. De même si et sont fermés simultanément. Les états correspondants sont barrés en pointillés.
Si et sont ouverts simultanément, la source de courant est en circuit ouvert. De même si et sont ouverts simultanément. Les états correspondants sont barrés en trait plein.
Les états autorisés sont donc
| Ouvert | Ouvert | Fermé | Fermé |
| Ouvert | Fermé | Ouvert | Fermé |
| Fermé | Ouvert | Fermé | Ouvert |
| Fermé | Fermé | Ouvert | Ouvert |
Si et sont fermés et et sont ouverts, et . La puissance reçue et la puissance délivrée sont nulles. Idem si et sont ouverts et et sont fermés. Ces deux états ne permettent pas de transférer de la puissance entre l’entrée et la sortie. Ils ne sont donc pas retenus.
Les deux états retenus sont donc
| Ouvert | Fermé | Ouvert | Fermé |
| Fermé | Ouvert | Fermé | Ouvert |
2/ En étudiant les contraintes qui pèsent sur les interrupteurs, préciser quels interrupteurs choisir.
Dans le premier état retenu :
et et et et .
Dans le second état retenu :
et et et et .
On représente les points de fonctionnement sur les caractéristiques des interrupteurs.
On reconnait la caractéristique d’un transistor pour et et d’une diode en convention directe pour et .
3/ Le hacheur fonctionne de manière périodique. Les interrupteurs commandés sont fermés sur et ouverts sur . Comment nomme-t-on ?
4/ Tracer les formes d’onde de l’intensité du courant en entrée et de la tension en sortie. En déduire les valeurs moyennes et de et . Quelle est la particularité de ce hacheur ?
Les interrupteurs commandés sont les transistors et .
On obtient les chronogrammes suivants.
La particularité de ce hacheur est que la tension et le courant moyens peuvent être positifs ou négatifs selon la valeur de .
5/ Exprimer les puissances délivrées par la source d’entrée et absorbée par celle de sortie. En déduire le rendement du hacheur.
La puissance délivrée par la source d’entrée est
La puissance absorbée par la source de sortie est
Le rendement du hacheur est donc