Conversion 6V CC vers 220V CA : La solution onduleur deux étages
Vous **ne pouvez pas** convertir directement 6V CC en 220V CA avec un seul composant. Cela nécessite une **chaîne de conversion de puissance en deux étages** : **Convertisseur CC-CC Boost → Onduleur CC-CA**.
Étage 1 : Convertisseur CC-CC Boost (6V → ~300-400V CC)
- Topologie : Boost (Élévateur) ou Flyback (Isolé).
- Pourquoi Haute Tension CC ? Inverser basse tension (ex: 12V) en 220V CA nécessite courant énorme (220V/12V ≈ 18× élévation courant → transformateur massif, courant commutation énorme). Pratique standard : Booster vers **Bus CC Haute Tension (HVDC)** ~325V (≈ 220V × √2) ou 380V.
- Spécs clés : Entrée 4,5-7V, Sortie 350V, Puissance = Puissance charge / (ηboost × ηinv). Commutation 100-500 kHz. Redressement synchrone pour efficacité.
- Exemples CI : TI LM5155 (Boost), LT8364 (Flyback), Contrôleur custom + FET SiC/GaN.
Étage 2 : Onduleur CC-CA (HVDC → 220V CA, 50/60Hz)
- Topologie : **Pont complet (H-Bridge)** — 4 Interrupteurs (MOSFET/IGBT/SiC).
- Modulation : **PWM Sinusoïdale (SPWM)** ou **SVPWM**. Haute Fréquence (16-50 kHz) → Filtre LC → Onde sinusoïdale pure.
- Filtre sortie : L-C-L ou L-C (2ème ordre) pour atténuer harmoniques commutation. THD < 3% (Injection réseau) / < 5% (Autonome).
- Contrôle : Mode Tension (Boucle courant interne + Boucle tension externe) pour régulation. PLL pour Synchro Réseau (si injection réseau).
Alternative intégrée : Flyback + H-Bridge (Isolé)
Transformateur unique fournit Isolation + Élévateur + Haute Fréquence.
• Primaire : Interrupteur Flyback (Côté Basse Tension).
• Secondaire : Redresseur → Bus HVDC → H-Bridge → CA.
• **Avantage :** Pas de transformateur ligne 50/60Hz encombrant. Isolation sécurité.
Solutions "Boîte noire" commerciales (Achetez, ne construisez pas — sauf expert)
| Type | Entrée | Sortie | Puissance | Cas usage |
|---|---|---|---|---|
| Onduleur auto (Allume-cigare) | 12V CC | 220V CA (Sinus modifié) | 150-300W | Portables, Téléphones |
| Onduleur sinus pur (Batterie) | 12V/24V/48V | 220V CA (Sinus pur) | 500W-5000W | Hors-réseau, Secours, Camping-car |
| Station énergie portable | LiFePO4 interne | 220V CA + USB + 12V | 200Wh-5kWh | Camping, Urgence |
| Micro-onduleur (Solaire) | 20-60V PV | 220V CA (Réseau) | 300-400W | Solaire par panneau |
Pour entrée 6V : Rare. Nécessite généralement étage boost custom. **Plus simple : Utilisez 6V → 12V Boost → Onduleur 12V standard.** Ou connectez en série 4× piles 1,5V / 2× 3,7V Li-ion → pack 7,4V/12V.
Avertissements sécurité & conception
- Tension mortelle : 220V CA + 350V Bus CC. **Isolation, Distances fuite/clairance (CEI 60664), Fusibles, Mise à terre OBLIGATOIRES.
- Courant batterie : 500W @ 6V = **83A CC**. Nécessite câbles massifs, FETs Rds(on) bas, condos ESR bas. Chute tension = Perte majeure.
- Efficacité : ηtotale ≈ 85-90%. Gestion chaleur critique.
- Normes : CEI 62109 (Sécurité), CEI 61000-6-3 (CEM), UL 1741 (Injection réseau).
L'essentiel
6V → Boost vers ~350V CC → Onduleur H-Bridge + Filtre LC → 220V CA. Pour toute puissance réelle (>50W), achetez système 12V/24V et configurez batterie en conséquence. Construire un onduleur entrée 6V sortie 220V est un projet électronique de puissance avancé.