Électronique de puissance

 

xxxxxxModule 4 : xxxxxxx "Conversion AC - DC "
Chapitre 4.5

 

Associations de convertisseurs

1 principes

On associe des redresseurs :

Ø      pour modifier la capacité de la structure à fournir une tension ou un courant imposé:
v     en série pour obtenir des tensions redressées élevées
v     en parallèle pour obtenir des courants redressés élevés
v     en antiparallèle ou tête-bêche pour obtenir une structure réversible en tension et en courant

Ø      pour améliorer le facteur de puissance du réseau alimentant le redresseur.

2 association en série

2.1 Montage à commandes décalées

Prenons l'exemple de l'association en série de deus structures PD2 (fig.1).

.
Analyse
Le transformateur monophasé a deux enroulements secondaires identiques. Chaque secondaire alimente une structure PD2 et les deux structures sont couplées en série pour alimenter la charge.

Si on suppose la conduction continue, le pont PD2' commandé avec l'angle de retard a' fournit une tension de sortie moyenne U'moy = Ud.cos a' avec Ud =2.Vmax/p; le pont PD2" commandé avec l'angle de retard a" fournit une tension de sortie moyenne U"moy = Ud.cos a" .

La charge est alimentée sous la tension moyenne : U'moy = Ud.(cos a' +cos a").

Si nous fixons a" = 180° et que nous faisons varier a' de 180° à 0, la tension moyenne varie de -2.Ud à 0.

Si nous fixons a" = 0° et que nous faisons varier a' de 180° à 0, la tension moyenne varie de 0 à 2.Ud.

Nous pouvons donc faire varier la tension moyenne de -2.Ud à 2.Ud .

Le théorème d'Ampère appliqué au transformateur supposé parfait donne : n1.jp -n2.j' -n2.j" = 0 soit

jp = -m.(j'+j").

Les figures 2 et 3 donnent l'allure des grandeurs pour deux combinaisons des angles d'amorçage.

Pour la fig.2 a' = 30° et a" = 180°; pour la fig.3, a' = 60° et a" = 0°.

On constate que l'association donne :

Ø      pour a" = 180° la tension de sortie est l'opposé de celle d'un redresseur PD2 mixte alimenté sous 2.V et commandé avec l'angle p- a' 
Ø      pour a" = 0° la tension de sortie est celle d'un redresseur PD2 mixte alimenté sous 2.V et commandé avec l'angle a' 

Étude énergétique
Pour un redresseur PD2 alimenté sous la tension vi de valeur maximale Vimax, débitant un courant parfaitement lissé I et commandé avec le retard ai, les expressions des grandeurs sont:
Avec deux structures PD2 alimentés sous Vmax et connectées en série, la tension moyenne varie de -4.Vimax/p à 4.Vimax/p; si on veut avoir la même plage de tension avec un redresseur unique, on doit alimenter celui-ci sous 2.Vmax.
Comparons ces deux montages.
Pour l'association en série, avec les formules ci-dessus, on calcule les tensions moyennes, les puissances active et réactive de chaque pont et on les ajoute pour avoir la tension et les puissance fournies par l'association.

Pour le redresseur unique, on commence par calculer l'angle d'amorçage a1 pour avoir la même tension Umoy :

cos a1 = p.Umoy/2.(2.Vmax); puis avec cette valeur et Vimax = 2.Vmax, on calcule les puissances active, réactive, apparente et déformante de la structure.

Pour calculer la puissance apparente de l'association, on ne peut ajouter les puissances apparentes de chaque pont; on doit calculer la valeur efficace de j = j'+j".
.
Si a " = 180°, d'après la fig.2, on a  J = I.Ö( a '/ p) et S = V.J = Vmax.I.Ö( a '/2. p).
Si a " = 0°, d'après la fig.3, on a J = I.Ö[( p - a ')/ p] et S = Vmax.I.Ö[( p -a')/2p].

Les tableaux ci-dessous donnent deux exemples numériques pour V = 400 V et I = 10 A:


 


On constate que, pour une même tension moyenne et une même puissance utile, l'association en série :
.
Ø      diminue la puissance apparente consommée (de 59 % dans le premier cas et de 21 % dans le second)
Ø      améliore le facteur de puissance (de 145 % dans le premier cas et de 23 % dans le second)
Ø      réduit la puissance active absorbée (75 % dans le premier cas et 35 % dans le second)
Ø      divise par 2 la tension maximale par thyristor.
Ces améliorations, se payent par un montage plus complexe :
 
Ø      transformateur à deux secondaires
Ø      huit thyristors à commander au lieu de 4.

Pour les tensions élevées, on utilisera deux transformateurs séparés pour alimenter les deux ponts, car avec un transformateur à deux secondaires fonctionnant en haute tension, les capacités parasites entre les deux bobinages peuvent perturber le fonctionnement.

En réalité l'amélioration est moins sensible que celle décrite ci-dessus car le phénomène d'empiétement augmente la puissance réactive consommée. Avec un pont on a 2 empiétements par période alors qu'avec deux ponts on en a quatre.
 
2.2 Montage à alimentations décalées

Analyse

Étudions l'association en série de deux structures PD3 Un réseau triphasé équilibré, de tension composée  UR1 alimente par deux transformateurs, l'un couplé en étoile - étoile et l'autre en triangle - étoile ( fig.4).

.


on veut avoir la même tension simple efficace V pour les deux ponts :

L'indice horaire du transformateur Y-y est 0 et celui du transformateur D-y est 11; la tension secondaire v"1 est en retard de 30° sur v'1.

Les deux ponts étant commandé avec le même angle de retard a, ils fournissent les tensions u' et u" de même valeur moyenne et décalées dans le temps de 30°. Les commutations de chaque structure ont lieu à des intervalles de 60°, donnant des tensions u' et u" de fréquence 6.f. Les commutations des deux ponts étant décalées de 30°, il y a une commutation tous les 30°; la tension u est donc de fréquence 12.f.
La tension moyenne de chaque pont est  (3.Ö3/p).Vmax.cos a = Ud.cos a. La tension moyenne fournie par l'association est donc Umoy = 2.Ud.cos a.

La fig.5 donne l'allure des grandeurs pour a =  60°.

 

Étude énergétique
Étudions les courants d'alimentation avec v'1 = Vmax.sinq et v"1 = Vmax.sin(q-p/6).

T'1 conduit de a+30° à a +150°, le courant j'1 est alors égal à I; T'4 conduit de a +210° à a +330°, le courant j'1 est alors égal à -I.

La valeur moyenne de j'1 est nulle et sa valeur efficace est I.Ö(2/3).

Les intervalles de conduction de la structure PD3" sont décalés comme la tension v"1 de 30° en retard sur celles du redresseur PD3'. T"1 conduit de a+60° à a +180°, le courant j"1 est alors égal à I; T'4 conduit de a +240° à a +360°, le courant j"1 est alors égal à -I.

La valeur moyenne de j"1 est nulle et sa valeur efficace est I.Ö(2/3).

Chaque pont fournit les puissances :

 

.Calculons les courants au primaire des transformateurs supposés parfaits. Avec un montage PD3, le courant secondaire n'a pas de composante continue et le flux de mode commun est nul. Pour le pont PD3', -n1.i'1p + n2.j'1 = 0 donc i'1p = m.j'1 avec m = n2/n1.

Pour le pont PD"3, -n1.j"1p + n'2.j"1 = 0 donc j"1p = m.j'1/Ö3; le courant en ligne est i"1p = j"1-j"2 .

Le réseau fournit :

Le tableau ci-dessous donne sur une demie période, les redresseurs passants et le valeurs des courants :

Le courant étant alternatif, sur la demie période suivante on trouve les valeurs opposées. En intégrant l'expression du courant, on obtient la valeur efficace du courant en ligne primaire est Ip1=m.I.(1+1/Ö3) et la puissance apparente fournie S = Ö3.UR1.Ip1 comme UR1 = UR/m = Ö3.V/m, il vient S = 3.V.I.(1+1/Ö3) soit  S = 3,346.Vmax.I .

Faisons un exemple numérique avec V = 220 V , I = 10 A et a = 60°.

Chaque pont a la tension moyenne 257,3 V, reçoit les puissances P = 2 573 W, Q = 4 457 VAR, S = 5 389 VA,

D = 1 599 VA avec un facteur de puissance 0,477.

L'association reçoit les puissances 2.P = 5 146 W, 2.Q = 8 914 VAR, S = = 3,346.Vmax.I = 10 411 VA, D = 1 565 VA avec le facteur de puissance 0,494.
Ce type d'association :
Ø      double la tension moyenne de sortie pour une même tension appliquée aux thyristors
Ø      double la fréquence de l'ondulation des grandeurs de sortie donc facilite le filtrage de ces grandeurs
Ø      améliore le facteur de puissance
Ø      donne au courant réseau une forme plus proche d'un courant sinusoïdal donc réduit les harmoniques du courant en réseau.
  3 association en parallèle

 

3.1 Principe

Lorsque le courant charge est élevé, on doit augmenter le nombres m de phases afin de réduire le courant moyenne par redresseur; mais lorsque m > 3 le facteur de puissance diminue rapidement ( Fp = 0,675 pour une structure P3 et Fp = 0,404 pour une structure P12).

L'emploi d'une structure Pm oblige à surdimensionner le transformateur en raison de la composante continue du courant secondaire.
L'emploi d'une structure PDm permet d'améliorer le facteur de puissance mais on est limité à une fréquence 6.f pour la tension de sortie (montage PD3) et on a en permanence deux redresseurs passants en série, ce qui donne une chute de tension et des pertes élevées.

On doit alors utiliser l'association en parallèle de plusieurs structures P3 ou PD3.

3.2 Association en parallèle de deux structures P3


La fig.6 donne le schéma utilisé.

Le transformateur triphasé a deux enroulements secondaires identiques par phase. Compte tenu des sens d'enroulements on a v"1 = -v'1.

Si on commande les deux structures P3 avec le même angle de retard a, les intervalles de conduction Th'1 et Th"1 sont décalés de 180°.

Supposons que les deux ponts puissent fonctionner indépendamment l'un de l'autre. Les tensions u' et u" ont la même valeur moyenne U'moy = U"moy = (3.Ö3/2.p).Vmax.cos a mais pas la même valeur instantanée. La fig.7 donne l'allure des grandeurs pour a = 60°.

.Le montage ne peut donc fonctionner ainsi en couplant directement en parallèle les deux structures P3 car on devrait avoir u'(t) = u" (t).

Pour faire fonctionner indépendamment les deux structures, on doit intercaler entre les deux neutres une bobine d'absorption. Cette bobine est constituée par deux bobinages identiques de n spires placés sur le même noyau . Chaque bobinage a une inductance L et le couplage sur le même noyau donne une inductance mutuelle M. Le couplage est suffisamment serré pour que M » L. Les sens de bobinages sont tels que les courants j'1 et j"1 créent des ampères-tours de sens opposés. Les composantes continues de ces courants créent donc un flux continu résultant nul afin de ne pas saturer le noyau.

Décomposons chaque tension de sortie en une composante continue ajoutée à l'ondulation :

u'(t) = U'moy+u'ond et u"(t) = U"moy+u"ond.

Les équations du circuit sont : U'moy+u'ond = u(t) + L.di'/dt - M.di"/dt et U"moy+u"ond = u(t) + L.di"/dt - M.di'/dt. En ajoutant les équations, il vient U'moy+u'ond + U"moy+u"ond = 2u(t) + (L-M).(di'/dt +di"/dt).

En moyenne on a Umoy = ( U'moy +U"moy) / 2 = U'moy.
L-M étant peu différent de 0, u » ( (u'+u")/2. Nous voyons sur la fig.7 que u est de fréquence 6.f.

En soustrayant les deux équations du réseau, il vient en posant  j = i'-i" et avec M » L: 2.L.dj/dt = u'ond -u"ond = u' - u" puisque les valeurs moyennes sont égales. Sur la fig.7, nous voyons que u'-u" est une fonction alternative de fréquence 3.f..

Pour a-p/6 < q < a+p/6  , T'3 et T"2 conduisent, on a donc i' = j'3 , i" = j"2, u' = v'3 et u" = v"2 = -v'2; il vient en posant X = L.2.p.f :

2.L.dj/dt = 2.X.dj/dq = v'3+v'2 = -v'1 soit 2.X.dj/dq  = -Vmax.sinq. En intégrant j = (Vmax /2.X). cosq + A.

Comme le courant est alternatif de période 2p/3 , j(q) = -j(q+p/3);

nous en déduisons j(a-p/6) = (Vmax /2.X). cos( a-p/6)  + A = -j(a+p/6) = -(Vmax /2.X). cos(a+p/6) - A soit

Comme i' + i" = i, intensité dans la charge et i' -  i" = j, nous avons i' = (i + j)/2 et i" = (i - j)/2. Les courants i' et i" circulant dans les ponts ne peuvent être que positifs ou nuls. Le fonctionnement n'est donc possible que si i > Jmax.

.Lorsqu'on fonctionne à vide ou à faible charge, la bobine d'absorption ne peut plus jouer son rôle; le montage fonctionne alors comme un P6 avec une tension moyenne (3.Vmax/p).cos a, tension 1,15 fois plus forte que lorsque les deux P3 fonctionnent séparément.

Le courant de charge critique permettant le fonctionnement correct est d'autant plus faible que l'inductance L est grande.

4 association en antiparallèle

4.1 Principe

Pour obtenir la réversibilité en courant, on associe deux ponts en antiparallèle ou tête-bêche (fig.8).

On a u = u' = - u" et i = i' - i". L'association permet donc d'avoir une tension u positive ou négative et un courant i positif ou négatif, donc de faire fonctionner la charge dans les quatre quadrants du plan u(i).

Si les ponts P' et P" sont alimentés sous la même tension, on peut avoir U'moy = - U"moy en commandant les ponts avec deux angles de retard supplémentaires a' + a" = 180°. Mais comme pour le couplage en parallèle, les tensions instantanées u' et -u" sont différentes et leur différence crée un courant de circulation entre les deux structures; il est donc nécessaire de limiter ce courant; deux méthodes peuvent être employées :

Ø      laisser circuler ce courant en limitant sa valeur par des bobines d'absorption comme pour le couplage en parallèle; nous dirons que nous avons une structure à circulation de courant.

Ø      interdire la circulation de ce courant en jouant sur la commande des redresseurs; il suffit pour cela que la tension u' + u" crée un courant dans le sens bloquant des redresseurs; nous dirons alors que nous avons une structure sans circulation de courant.

4.2 Structure à circulation de courant

Montages

Si les deux structures sont alimentées par la même source alternative, on doit placer 4 inductances pour limiter le courant de circulation( fig.9 pour des structures PD2).



Le courant de circulation passe alors dans les deux redresseurs passants de chaque pont, le réseau et les quatre inductances L.

Si les deux structures sont alimentées par deux sources séparées, on peut limiter à 2 le nombre d'inductances suivant le montage de la fig.10 dit montage en croix.


Par exemple si Th1', Th4', Th2" et Th3" sont passants, le courant circule par Th1', l'inductance supérieure L, Th3", le secondaire alimentant PD2", Th2", l'inductance L inférieure, Th4' et le secondaire alimentant PD2'.

 

Analyse
Étudions le montage de la fig.9. Le redresseur PD2' est commandé avec l'angle de retard a' et le redresseur PD2" avec l'angle supplémentaire a " = 180 - a '.

Représentons fig.11, la tension u = u', la tension u" et la tension u'+u" créant le courant de circulation.

.La tension u'+u" est de période p; elle est nulle de a' à a" et égale à 2.v de a" à p+a'.

Supposons le courant dans la charge parfaitement lissé et positif. Le courant de charge est fourni par le redresseur PD2'. Le redresseur PD2" n'est parcouru que par le courant j de circulation. De a' à a", le courant de circulation est nul. De a" à p+a', Th1', Th4', Th1" et Th4" conduisent. Le schéma de conduction est alors représenté fig.12.


On peut alors calculer j sur cet intervalle : v = L.d(i+j)/dt +L.dj/dt. Comme i = I = Cste, il vient v = 2.L.dj/ dt ou

v =Vmax.sinq = 2.X.dj/dq en posant X = L.w .

En intégrant, on obtient j = A - (Vmax/2.X).cosq ; la constante d'intégration se calcule en écrivant que j(a") = 0 ; l'expression de j est j = (Vmax/2.X).(cos a" - cosq). Ce courant est maximal pour q = p et vaut alors

Jmax = (Vmax/2.X).(1+cos a" ).

.Les inductances sont calculées pour que le courant de circulation soit de l'ordre de 10 à 20 % du courant nominal dans la charge.

En réalité, le fonctionnement est plus complexe car les inductances L sont bobinées sur un noyau magnétique saturable. L'inductance parcourue par le courant de charge se sature et sa valeur est plus faible que celle parcourue par le seul courant de circulation.
Si la condition a' + a" = 180° n'est pas exactement satisfaite, on modifie le courant de circulation :
.
Ø     si on réduit l'angle de commande du pont fonctionnant en redresseur sans modifier celui fonctionnant en onduleur, on crée un courant de circulation continu qui n'est limité que par les résistances des bobinages. On sature les quatre inductances donc on augmente la composante variable de j. Ceci est utilisé lorsque le courant de charge est faible. Le maintien en conduction des thyristors exige la circulation d'un courant. Comme pour le couplage en parallèle, on a une valeur minimale de I permettant le bon fonctionnement. On peut alors réduire l'angle de commande du redresseur pour augmenter le courant de circulation et maintenir les deux ponts conducteurs.

Ø      si on augmente l'angle de commande de l'onduleur sans modifier celui du redresseur, on tend à faire circuler une composante continue dans le sens j < 0; cette composante est bloquée par les thyristors donc ne peut circuler; on peut ainsi réduire j.

 
Propriétés
Ø      inconvénients
v     le bon fonctionnement d'une structure PD2 en onduleur exige de limiter l'angle de commande à environ 150° pour ne pas avoir de défaut de commutation (Cf Chapitre 5.2). L'angle de commande en redresseur est alors limité à a' > 30° donc la tension moyenne varie de (2.Vmax/p) cos150 à (2.Vmax/p) cos30 soit de - 0,55.Vmax à + 0,55.Vmax au lieu de - 0,55.Vmax à + 0,64.Vmax pour un seul redresseur. On perd donc environ 14 % sur la tension moyenne maximale.
v     si a' + a" < 180°, il circule un fort courant continu entre les deux ponts; il faut donc prévoir une limitation de courant.
v     le courant de circulation vient s'ajouter au courant de charge dans les redresseurs et le réseau alternatif; il augmente donc les pertes par effet Joule.
v     les inductances sont des composants lourds et encombrants rayonnant de plus des champs parasites. La présence des inductances augmente la puissance réactive consommée donc réduit le facteur de puissance.
Ø      avantages
Les deux redresseurs étant en permanence commandés, l'un en redresseur et l'autre en onduleur, nous pouvons obtenir instantanément la réversibilité en courant et en tension.
Partons d'un fonctionnement de la charge dans le premier quadrant : U > 0 et I > 0; la structure PD2' fonctionne en redresseur et fournit le courant de charge, la structure PD2" fonctionne en onduleur en étant parcourue par le seul courant de circulation.
La permutation des deux angles de commande fait passer PD2' en onduleur et PD2" en redresseur. U devient négative; si I n'a pas changé de signe, les courants dans les ponts sont inchangés. La charge fonctionne dans le quatrième quadrant.

Partant de U > 0 et I > 0 si la charge impose I < 0; sans modfifier les commandes, la tension reste identique. PD2' fonctionne en redresseur et est parcouru par le courant de circulation; PD2" fonctionne en onduleur et fournit le courant charge; la charge fonctionne dans le deuxième quadrant.

4.3 Montage à bande morte

Principe
Pour pouvoir supprimer les inductances L, il faut trouver un autre moyen pour limiter ou même supprimer le courant de circulation. Dans le montage dit à bande morte, on va utiliser le décalage des commandes pour que la tension u'+u" soit toujours négative; elle tend alors à créer un courant de circulation dans le sens bloquant des thyristors; le courant de circulation est alors toujours nul.

Pour l'association de deux structures PD2, la commande impose a" = 180° pour a' variant de 0 à 180° et inversement

a' = 180° pour a" variant de 0 à 180° . Généralement, on adopte une commande de type arc cosinus, c'est à dire que l'angle de retard varie en fonction de la tension de commande Vcom suivant une loi du type a = arc cos (a.Vcom+b) ou cos a = a.Vcom+b.

Prenons par exemple pour la structure PD2' la loi cos a' = Vcom-1. Pour Vcom  = 0, a' = 180° et la tension moyenne est Umoy = U'moy = -(2.Vmax/p) = -Ud  et pour Vcom  = 2 V, a' = 0° et la tension moyenne est Umoy = U'moy = +Ud .La commande de ce pont permet le contrôle du montage pour un courant de charge positif. Si on veut une commande symétrique, on doit avoir pour Vcom  = 0, a" = 180° et pour Vcom  = -2 V, a" = 0°. Nous en déduisons la loi de commande du pont PD2" : cos a" = -Vcom-1.

La fig.13 donne le diagramme de commande.


Pour deux redresseurs PD3, la commande impose a" = 180° pour a' variant de 0 à  120° ; pour a' variant de 120° à  180° , a' et a" varient simultanément avec égalité des angles pour a' = a" =140°. Si on adopte une loi de commande de type arc cosinus, on aura : cos a' = 0,883.Vcom - 0,766 et cos a" = -0,883.Vcom - 0,766.

Le diagramme de commande est donné par la fig.14.

.

Inversion du courant dans la charge
Prenons l'exemple de deux redresseurs PD2 couplés en antiparallèle alimentant une machine à courant continu fonctionnant à flux constant.
L'équation de la charge donne en valeurs moyennes U = E+ R.I avec E = K.n, n étant la vitesse de la machine.


Supposons qu'initialement la machine fonctionne en moteur avec n > 0 et I > 0 et que la vitesse soit telle que E = 0,5.Ud et que le courant soit tel que U = 0,8.Ud . on fonctionne au point a de la fig.15 avec a' = 36,87° et

a" = 180°.


On veut inverser le courant dans le moteur; on suppose que l'inertie mécanique est grande devant l'inertie électrique donc que la vitesse et la f.é.m ne varient pas durant le temps d'inversion.
Pour faire diminuer I, on augmente l'angle de retard a' sans modifier a" en faisant diminuer Vcom. U diminue en suivant le graphe de U', tant que la conduction est permanente : trajet ab de la fig.15. Lorsque U devient proche de E, I est faible et la conduction devient discontinue. En continuant à faire diminuer Vcom, on suit le trajet bc. En b le courant I est nul. Le courant ne pourra devenir négatif que lorsque -U" devient inférieure à E. Le courant reste donc nul sur le trajet cd. A partir de Vcom < 0, on garde a' = 0 et a" diminue à partir de 180°. Au point d, le pont PD2" conduit de façon discontinue et I < 0. En continuant à diminuer Vcom, a" diminue et  I croît en valeur absolue; au point e, la conduction devient permanente et le réglage de Vcom permet de régler le courant en se déplaçant sur le graphe de -U".

.Sur le trajet cd, le courant reste nul; cette zone dite "bande morte" donne son nom au type de commande étudié.

.
Propriétés du montage à bande morte
Ø      inconvénient
La réversibilité en courant ne peut être instantanée en raison de la bande morte; en effet lorsqu'un thyristor conduit, la modification son angle de commande ne prend effet qu'à l'amorçage suivant; la durée d'inversion du courant est de l'ordre de 30 à 40 ms pour une structure monophasée et de 15 à 20 ms pour une structure triphasée.
Ø      avantages
v      en annulant le courant de circulation par la commande, on n'a plus besoin d'inductances de limitation; on allège ainsi la structure et on améliore le facteur de puissance.
v     on peut faire varier l'angle d'amorçage jusqu'à 0° en redresseur du pont conduisant tout le courant de charge, puisque le pont commandé à 180° n'est traversé par aucun courant donc ne risque pas d'avoir un défaut de commutation.
v     la loi de commande est simple à réaliser.
 
4.4 Montage à logique d'inversion
Principe

A chaque instant, on ne commande que le pont qui peut fournir le courant de signe imposé par la charge. Une logique dite d'inversion, détermine :

en fonction du signe du courant charge le pont à commander et celui à bloquer

en fonction du signe de la tension le rôle redresseur ou onduleur du pont commandé.

Reprenons l'exemple du paragraphe 4.3.2. Initialement U et I sont positifs donc le pont PD2' est commandé en redresseur avec a' = 36,87° et le pont PD2" ne reçoit pas d'impulsions de commande. Pour inverser le courant , on ne peut supprimer brutalement les commandes de PD2' sans risquer de provoquer un défaut de commutation; il faut d'abord annuler le courant. Pour cela :

1 - on fait rapidement évoluer le fonctionnement de PD2' vers le plein onduleur en augmentant a' jusqu'à 150°; la tension U devenant négative donc inférieure à la f.é.m. E, le courant I décroît

2 - on détecte l'annulation du courant charge ou au moins l'apparition d'un régime de conduction très discontinu.

3 - on supprime les impulsions de commande de PD2'

4 - on attend que tous les thyristors amorcés  de PD2' soient bloqués soit un temps égal au temps de conduction normal (10 ms en monophasé, 7 ms en triphasé)

5 - on commande le pont PD2" en plein onduleur (a" = 150°) puis on diminue a" jusqu'à avoir le courant

négatif voulu

propriétés
En comparaison avec la commande à bande morte, la commande à logique d'inversion permet de diviser par deux le temps d'inversion du courant; la commande est plus complexe; la principale difficulté est la détection du zéro de courant.

Ce type de commande est le plus souvent employé dans les structures réversibles en courant. On emploie les montages avec circulation de courant uniquement lorsqu'il est nécessaire de supprimer complètement le temps mort lors de l'inversion du courant.