Electronique de puissance : 30 h, Matthieu MICHIELS
Laboratoires d'électronique de puissance : 48 h, Naguib TAIRA
Connaissances et compétences préalables
Électricité générale : Maîtriser les lois des circuits (loi des mailles, loi des nœuds, etc.), bien discerner ce qu’est une tension, un courant, une puissance, etc.
Grandeurs électriques alternatives sinusoïdales en régime permanent : Ces grandeurs sont fondamentales dans le domaine de l’énergie électrique puisqu’elles sont constitutives du fonctionnement des réseaux. Il sera ainsi nécessaire d’avoir bien en tête les caractéristiques de ces grandeurs et leur représentation complexe (phaseur).
Puissances électriques : Bien connaître la formulation des puissances électriques dans les divers régimes rencontrés est également très important.
Grandeurs non sinusoïdales périodiques : Ces grandeurs sont extrêmement fréquentes. Les outils d’approche associés, comme les développements en série de Fourier, la notion de spectres et d’harmoniques, sont absolument nécessaires à la compréhension de certains chapitres.
Circuits magnétiques et transformateurs : Il est nécessaire de savoir ce que sont les « inductances » et les « transformateurs » et quelles sont les règles de base des « circuits magnétiques » qui les constituent. En effet, la plupart des circuits utilisent ces composants régulièrement et certaines contraintes et caractéristiques importantes découlent de leurs particularités.
Machines électriques : L’électronique de puissance est très utilisée dans la commande et le contrôle des machines électriques. Il est alors préférable que l'étudiant ait connaissance des bases des différentes machines pour mieux appréhender les particularités des circuits qui les alimentent.
Contribution aux objectifs du référentiel de compétences de l'ARES
Communiquer et informer
Utiliser le vocabulaire adéquat
Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets techniques
Analyser une situation donnée sous ses aspects techniques et scientifiques
S’engager dans une démarche de développement professionnel
Développer une pensée critique
S’inscrire dans une démarche de respect des réglementations
Respecter les normes, les procédures et les codes de bonne pratique
Collaborer à la conception d’équipements électroniques
Assimiler les grands principes de l’électronique analogique et numérique ainsi que la conversion de l’une vers l’autre
Maîtriser des logiciels spécifiques d’assistance, de simulation, de supervision, de conception (CAO), de maintenance, …
Maîtriser la structure, la mise en œuvre, le contrôle et la maintenance d’équipements électroniques
Assimiler les concepts d’électronique de faible, de moyenne et de forte puissance
Acquis d'apprentissage spécifiques
Expliquer et simuler les phénomènes particuliers de l'électronique de puissance (commutation, harmoniques, etc.).
Décrire le fonctionnement des systèmes triphasés et des machines de l'électrotechnique (transformateurs, moteurs/génératrices, alternateurs, etc).
Connaitre certaines formules particulières du domaine de l'électrotechnique. Appliquer ces formules par le calcul de certaines grandeurs. Calculer un bilan de puissance.
Sensibiliser aux énergies renouvelables (formation externe).
Déterminer les éléments nécessaire pour le redressement du facteur de puissance en monophasé/triphasé.
Connaitre les bonnes pratiques en matière de sécurité appliquées aux installations électriques.
Utiliser le logiciel Microcap pour la simulation des convertisseurs de puissance. Connaitre et détailler le fonctionnement d'un convertisseur de puissance. Calculer différentes grandeurs relatives aux convertisseurs de puissance.
Contenu des AA
Electrotechnique
Théorie :
Le cours théorique s'articule suivant différents chapitres:
Chap I: Introduction (rappel des notions fondamentales)
Chap II: Les machines à CC
Chap III: Le triphasé
Chap IV: Le transformateur monophasé
Chap V: Alternateur et moteur asynchrone
Chap VI: Moteurs synchrones et asynchrones
Notions de sécurité électrique
Exercices :
Des séances régulières d'exercices ont lieu en rapport avec les notions vues au cours
Electronique de puissance
Théorie :
Introduction aux convertisseurs statiques d’énergie électrique.
Notions fondamentales de l'électronique de puissance (séries de Fourier)
Les harmoniques en électronique de puissance
Composants de l’électronique de puissance (diode, thyristor, diac, UJT, MOSFET, IGBT...).
Exemples pratiques d’utilisation des composants de commutation.
Redressement par diodes en monophasé et en triphasé.
Redressement commandé en monophasé et en triphasé.
Interrupteurs statiques.
Gradateurs monophasés et triphasés.
Hacheurs à thyristors et à transistors.
Onduleurs et PWM
Laboratoires d'électronique de puissance
Selon syllabus contenant les protocoles de laboratoire (Une partie des heures sera donnée en formation à TechnoCampus). Les points obtenus pour l'AA "Laboratoire d'électronique de puissance" sont non remédiables en seconde session.
Répartition des heures
Electrotechnique : 25 h de théorie, 19 h d'exercices/Labos
Electronique de puissance : 15 h de théorie, 15 h d'exercices/Labos
Laboratoires d'électronique de puissance : 48 h d'exercices/Labos
Méthodes d'enseignement
Electrotechnique : cours magistral, approche interactive, approche par situation problème
Electronique de puissance : cours magistral, travaux de groupes, approche par situation problème, utilisation de logiciels
Laboratoires d'électronique de puissance : travaux de groupes, approche interactive, activités pédagogiques extérieures, utilisation de logiciels
Langues d'enseignement
Electrotechnique : français
Electronique de puissance : français
Laboratoires d'électronique de puissance : français
Supports
Electrotechnique : syllabus, notes de cours, notes d'exercices
Electronique de puissance : syllabus, notes de cours, notes d'exercices
Laboratoires d'électronique de puissance : syllabus, protocoles de laboratoires
Ressources bibliographiques
Electrotechnique
Syllabus (slides du cours) + version informatique disponible sur e-campus
« Electrotechnique », Wildi
« Electrotechnique industrielle », Séguier
« machines électriques », Milsant
«Principes délectrotechnique», Max Marty et al.
«Précis d'électrotechnique, L'essentiel du cours, exercices et problèmes corrigés» Christophe Palermo
"Electrotechnique – Cours" J.M. Dutertre
Electronique de puissance
Syllabus du cours
Notes de cours
Jelinski: composants et électronique de puissance
Électronique de puissance Cours, étude de cas et exercices corrigés, Luc Lasne
Laboratoires d'électronique de puissance
Notes de laboratoire
Électronique de puissance, Structures, commandes, applications - Cours et exercices corrigés, Séguier, Editions Dunod
Toute l'électronique du premier cycle: Composants électroniques de puissance, Jelinski , Editions Vuibert
Guide du technicien en électronique, Cimelli et bourgeron, 2007, Editions Hachette
Manipulations et travaux pratiques d'électronique, Garot, Desforges
Évaluation et pondération
Méthode d'évaluation : note globale à l'UE
Langues d'évaluation : français
Modalités d'évaluation :
30% Electronique de puissance (Ecrit 55% + oral 35% + travail journalier 10%)
40% Electrotechnique dont:
- 25% pour l'examen écrit de novembre (Chapitres 1 et 2: Examen dispensatoire)
- 20% pour l'examen Energies renouvelables (Examen dispensatoire)
- 45% pour l'examen écrit de décembre (Examen dispensatoire)
- 10% pour le travail journalier incluant la présence obligatoire à la formation photovoltaïque (non remédiable en seconde session)
En cas d'échec à la note globale des trois examens dispensatoires, un examen oral a lieu lors de la session de janvier.
30% laboratoires (non remédiable en seconde session, 20% des points pour les formations Technocampus)
Report de note d'une année à l'autre pour l'AA réussie en cas d'échec à l'UE :