Colloque

Onduleur de puissance pour transducteurs piézoélectriques

Kodjo Agbossou

Abdelkrim Meftah

Jean-Luc Dion

Ahmed Cheriti

Membre a labase

Kodjo Agbossou

Résumé du colloque

Nous présentons un onduleur capable de fournir 1500 watts entre 10 et 100 kHz, avec un rendement élevé (> 90%) qui doit servir à l’excitation d’un réacteur à cavitation acoustique, constitué de nombreux éléments piézoélectriques. Ce type de réacteur peut être utilisé particulièrement pour accélérer de nombreuses réactions de chimie industrielle et détruire divers contaminants organiques dangereux dans l’eau. L’amplificateur de classe D ou onduleur avec ponts de transistors à effet de champ « MOSFET » est réalisé avec un pont complet de transistors de type IRFP460 pilotés par les IR2110 en mode bootstrap. La fréquence du signal de commande est imposée par les caractéristiques du réacteur au voisinage d’une valeur centrale fo. À la fréquence de résonnance choisie frn du système piézoélectrique, l’impédance présentée par la charge est résistive. Mais elle est capacitive pour fo < frn, inductive pour frn < fo < fan, et fan < fo, où fan est la fréquence d’antirésonnance. La situation est aussi surtout compliquée par le fait qu’en dehors de l’intervalle frn - fan , l’impédance est toujours capacitive, sauf au voisinage de quelques autres fréquences de résonnance. Cela implique particulièrement que l’impédance de charge est essentiellement capacitive pour les harmoniques du signal de commande. L’insertion d’un filtre passe-bas approprié devant la charge a permis de résoudre efficacement le problème posé par les harmoniques. Finalement, le système réalisé permet de fournir près de 2 kW à ce type de charge piézoélectrique, avec un rendement qui dépasse 95%.

Contexte

Section :

Génie électrique

Thème du colloque :

Génie électrique

Responsables :

Éric Dubois

Hôte : Université d’Ottawa

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