Pont en H

Le pont en H est une structure électronique permettant de contrôler la polarité aux limites d'un dipôle. Il se compose de quatre éléments de commutation le plus souvent disposés schématiquement en une forme de H d'où le nom.



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Électronique de puissance - Électronique - Circuit électrique

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Circuit d'un pont en H

Le pont en H est une structure électronique permettant de contrôler la polarité aux limites d'un dipôle. Il se compose de quatre éléments de commutation le plus souvent disposés schématiquement en une forme de H d'où le nom. Les commutateurs peuvent être des relais, des transistors, ou autres éléments de commutation selon l'application visée.


Cette structure se retrouve dans plusieurs applications de l'électronique de puissance incluant le contrôle des moteurs, les convertisseurs et hacheurs, mais aussi les onduleurs. Il se présente sous différentes formes passant par les circuits intégrés pour les applications de faibles et moyennes puissances, les circuits discrets mais aussi les modules intégrés pour les moyennes et hautes puissances.



Principe de fonctionnement

On utilise le pont en activant les commutateurs de différentes combinaisons pour obtenir le branchement voulu. Le tableau suivant résume les combinaisons permises. L'ensemble des combinaisons qui ne figurent pas dans le tableau sont interdites et créent un court-circuit de la source. Le courant de référence pour la charge est reconnu comme étant de gauche à droite.

S1 S2 S3 S4 Résultat
Black x.svg Black x.svg Black x.svg Black x.svg Aucune tension aux limites de la charge.
Black check.svg Black x.svg Black x.svg Black check.svg Courant positif à travers la charge.
Black x.svg Black check.svg Black check.svg Black x.svg Courant négatif à travers la charge.
Black check.svg Black check.svg Black x.svg Black x.svg Charge court-circuitée.
Black x.svg Black x.svg Black check.svg Black check.svg Charge court-circuitée.

Utilisation avec les moteurs à courant continu

Pont en H avec une branche active

Le pont en H sert à contrôler la polarité de la tension aux limites 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 limites du moteur, et le fait donc freiner. Mieux toujours, il est envisageable avec légèrement d'électronique et un contrôleur peaufiné 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.


Utilisation avec les hacheurs et les onduleurs

Le pont en H peut être commandé avec des signaux modulés en largeur d'impulsion. Quand un tel signal est appliqué à un des commutateurs inférieurs alors que le commutateur supérieur opposé est en conduction, le pont devient effectivement un hacheur servant à faire fluctuer la puissance moyenne transmise à la charge. Dans un autre type d'application, le pont peut être commuté de façon à faire fluctuer la polarité de la tension de charge de façon cyclique pour en faire un onduleur.

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La version présentée ici à été extraite depuis cette source le 07/04/2010.
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