Pont en H

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Le pôle plus est relié par les commutateurs S1 et S2 aux bornes d’une charge, le pôle moins par S3 et S4
Circuit d'un pont en H

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.

Principe de fonctionnement[modifier | modifier le code]

On utilise le pont en activant les commutateurs de différentes combinaisons pour obtenir le branchement voulu. Le tableau suivant résume les combinaisons permises. Toutes les 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 considéré comme étant de gauche à droite.

Combinaisons d’états des commutateurs
État des commutateurs Résultat à la charge
S1 S2 S3 S4
ouvert ouvert ouvert ouvert Aucune tension aux bornes de la charge.
fermé ouvert ouvert fermé Courant positif à travers la charge.
ouvert fermé fermé ouvert Courant négatif à travers la charge.
fermé fermé ouvert ouvert Charge court-circuitée.
ouvert ouvert fermé fermé Charge court-circuitée.

Utilisation avec les moteurs à courant continu[modifier | modifier le code]

Les commutateurs S1 et S4 fermés, un courant traverse la charge, un moteur
Pont en H avec une branche active

Le pont en H permet de réaliser 2 fonctions qui sont d'inverser le sens de rotation du moteur, en inversant la tension aux bornes du moteur et la variation de la vitesse du moteur en modulant la tension aux bornes du moteur.

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.

Utilisation avec les hacheurs et les onduleurs[modifier | modifier le code]

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. Dans un autre type d'application, 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.

Voir aussi[modifier | modifier le code]