FR2606227A1

FR2606227A1 - Dispositif de commande pour un convertisseur continu/continu resonnant

Info

Publication number: FR2606227A1
Application number: FR8710141A
Authority: FR
Inventors: Vietson Nguyen; P John Dhyanchand
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1986-09-15
Filing date: 1987-07-17
Publication date: 1988-05-06
Also published as: GB2195842A; GB8721311D0; US4694383A; JPS6377377A

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES CONVERTISSEURS DE TENSION. UN DISPOSITIF DE COMMANDE POUR UN CONVERTISSEUR CONTINU CONTINU RESONNANT COMPREND NOTAMMENT UN DETECTEUR ET UN REDRESSEUR 74, 76 QUI ELABORENT UN SIGNAL REPRESENTANT LE COURANT DANS LE CIRCUIT RESONNANT, UN INTEGRATEUR 78 QUI INTEGRE LE SIGNAL AINSI OBTENU, UN MULTIPLICATEUR 80 DONT UNE PREMIERE ENTREE RECOIT LE SIGNAL INTEGRE ET DONT LA SORTIE ATTAQUE UNE ENTREE D'UN COMPARATEUR 82 DONT L'AUTRE ENTREE RECOIT UN SIGNAL DE REFERENCE, ET UN CONVERTISSEUR FREQUENCE-TENSION 84 QUI EST ATTAQUE PAR LE SIGNAL DE SORTIE DU COMPARATEUR ET QUI PRODUIT UN SIGNAL DE REACTION QUI EST APPLIQUE A LA SECONDE ENTREE DU MULTIPLICATEUR. APPLICATION A L'AMELIORATION DE LA STABILITE STATIQUE ET DYNAMIQUE DES CONVERTISSEURS RESONNANTS.

Description

La présente invention concerne de façon générale les

convertisseurs d'énergie électrique, et elle porte plus parti-

culièrement sur un dispositif de commande pour un convertis-

seur continu/continu résonnant.

Les convertisseurs résonnants, et plus particulière-

ment les convertisseurs continu/continu résonnants série, con-

vertissent de l'énergie électrique continue d'entrée en éner-

gie alternative intermédiaire au moyen d'un onduleur résonnant,

et ils redressent et filtrent l'énergie alternative intermé-

diaire pour produire de l'énergie de sortie continue. De façon caractéristique, l'onduleur comporte une section primaire et une section secondaire et la section primaire comprend deux ou quatre éléments de commutation de puissance qui commandent la circulation du courant dans des premier et second chemins de conduction de courant dans lesquels est incorporé un circuit

résonnant comprenant un condensateur, une inductance et un en-

roulement primaire d'un transformateur. Le brevet des E.U.A.

n 3 953 779 décrit un dispositif de commande pour un tel con-

vertisseur, qui module le courant de sortie que produit le convertisseur de façon à maintenir la tension de sortie à une

valeur désirée.

On a trouvé que le dispositif de commande du brevet

précité conduit à un fonctionnement instable du convertisseur.

Plus précisément, les différences entre les impédances parasi-

tes dans les deux chemins de conduction de l'onduleur condui-

sent à une différence entre les temps de conduction des élé-

ments de commutation de puissance dans les chemins. Ceci con-

duit à son tour à une instabilité statique qui est indésirable.

En outre, le dispositif de commande du brevet précité repose sur la détection de l'instant auquel un signal d'erreur intégré atteint une valeur de référence prédéterminée. Si la valeur initiale du courant résonnant au début d'un intervalle de conduction est proche de la valeur de référence, il peut être nécessaire de détecter l'instant auquel l'erreur intégrée tombe au-dessous de la valeur de référence, atteint juste la

valeur de référence ou s'élève au-dessus de la valeur de réfé-

rence. Cette nécessité de détecter l'apparition de diverses conditions conduit à des difficultés de réalisation dans un circuit pratique et aboutit à une instabilité dynamique qui est tout à fait préjudiciable.

On a imaginé d'autres types de dispositifs de com-

mande de convertisseur résonnant, parmi lesquels le dispositif de commande de fréquence en boucle fermée qui fait fonctionner de manière symétrique les éléments de commutation dans les chemins de conduction de puissance, et qui est essentiellement utilisé pour des applications de forte puissance, ainsi que le dispositif de commande "d'angle de conduction de diode". Le dispositif de commande de fréquence fait cependant apparaître un pôle double à la fréquence fr-fs, en désignant par fr la

fréquence de résonance et par fs la fréquence de commutation.

De plus,le gain en courant continu de la fonction de transfert du dispositif de commande de fréquence, entre la commande et la sortie, est sujet à des variations brutales lorsque le point de fonctionnement change du fait d'un changement de la charge ou du signal d'entrée de commande. Cette variation rend difficile le choix du gain de boucle pour le dispositif de commande. Le dispositif de commande d'angle de conduction de diode souffre également de cet inconvénient; cependant, dans

la plupart des formes de réalisation, un dispositif de comman-

de par tout ou rien avec un intégrateur à réponse lente est ajouté au dispositif de commande principal pour minimiser la variation du gain en courant continu. L'inconvénient précité

peut donc être éliminé, mais au prix d'une réponse très lente.

Conformément à l'invention, un dispositif de comman-

de pour un convertisseur continu/continu résonnant élimine les inconvénients précités de façon à procurer un convertisseur

ayant une stabilité statique et dynamique élevée et une répon-

se rapide.

Plus précisément, un dispositif de commande pour un convertisseur continu/continu résonnant comportant au moins un élément de commutation de puissance qui est commandé de façon

à produire de l'énergie alternative intermédiaire dans un cir-

cuit résonnant, comprend des premiers moyens destinés à géné-

rer un signal représentant le courant dans le circuit réson-

nant, un intégrateur ayant une entrée connectée aux moyens de génération de signal pour intégrer le signal généré par ces moyens, et un circuit de combinaison ayant une première entrée connectée à une sortie de l'intégrateur et ayant en outre une seconde entrée et une sortie sur laquelle apparaît un signal combiné. Un comparateur est connecté à la sortie du circuit de combinaison pour comparer le signal combiné avec un signal de référence, et des seconds moyens de génération de signal sont connectés entre la sortie du comparateur et une seconde entrée du circuit de combinaison, pour générer un signal de réaction qui représente la fréquence du signal de sortie du comparateur, et qui est combiné par le circuit de combinaison avec le signal de sortie de l'intégrateur, pour produire le signal combiné. Le comparateur produit des signaux qu'on utilise pour commander l'élément de commutation dans le convertisseur résonnant, de façon à éviter les instabilités dynamiques qui résultent de

l'utilisation de dispositifs de commande de convertisseur anté-

rieurs.

Dans un mode de réalisation plus spécifique de l'in-

vention, le convertisseur comprend au moins deux éléments de

commutation, et de préférence deux paires d'éléments de commu-

tation, qui sont actionnés en alternance, pour faire circuler un courant dans des premier et second chemins. Le comparateur est connecté à une bascule qui commande elle-même un circuit d'attaque d'éléments de commutation destiné à actionner les éléments de commutation dans le convertisseur. Le dispositif de commande présent assure un fonctionnement symétrique des éléments de commutation, dans lequel les temps de conduction des éléments de commutation sont égaux dans des conditions de régime permanent. Ceci élimine les instabilités statiques qu'on rencontre avec le dispositif de commande antérieur du

brevet précité.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la

description qui va suivre d'un mode de réalisation, donné à

titre d'exemple non limitatif. La suite de la description se

réfère aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma synoptique d'un circuit de l'art antérieur qui est décrit dans le brevet précité; la figure 2 est un schéma simplifié de l'onduleur

contenu dans le convertisseur résonnant série qui est repré-

senté sous forme synoptique sur la figure 1;

les figures 3a-3c consistent en une série de dia-

grammes séquentiels illustrant le fonctionnement du convertis-

seur résonnant série qui est représenté sur la figure 1;

la figure 4 est un schéma synoptique d'un convertis-

seur résonnant série en association avec le dispositif de com-

mande de convertisseur conforme à l'invention; la figure 5 est un schéma partiellement sous forme

synoptique et partiellement sous forme développée du convertis-

seur et du dispositif de commande représentés sur la figure 4; et

la figure 6 consiste en une série de diagrammes sé-

quentiels qui illustrent le fonctionnement du dispositif de

commande représenté sur la figure 5.

En considérant maintenant la figure 1, on voit une représentation sous forme de schéma synoptique du dispositif de commande décrit dans le brevet précité, qui fait fonctionner des éléments de commutation dans un convertisseur résonnant série 20. Le dispositif de commande comprend un redresseur 22

qui produit un signal en courant continu représentant le cou-

rant alternatif qui est généré dans un étage onduleur 23 (re-

présenté sur la figure 2) du convertisseur 20. Ce signal est atténué par un circuit de multiplication par une constante de proportionnalité, 24, et il est appliqué à une première entrée

d'un circuit de sommation 26.

Un signal de référence IREF est élaboré par un cir-

cuit de multiplication par une constante de proportionnalité, 28, qui reçoit la tension de sortie VS du convertisseur 20, un circuit de sommation 30 qui fait la somme du signal de sortie

du circuit de multiplication par une constante de proportion-

nalité, 28, et d'une tension de référence VREF, et un autre

circuit de multiplication par une constante de proportionnali-

té, 31, qui est connecté à la sortie du circuit de sommation

30. Le signal IREF est appliqué à une seconde entrée du cir-

cuit de sommation 26.

Le signal de sortie du circuit de sommation 26 est un signal d'erreur qui est transmis à un intégrateur 32 qui génâre un signal proportionnel à la quantité suivante: fT (IREF - i(t)) dt J dans laquelle i(t) représente le courant alternatif périodique dans l'étage onduleur du convertisseur 20, et T est la période

de ce courant.

Le signal de sortie de l'intégrateur 32 est transmis à un détecteur de seuil 34 qui produit une impulsion de sortie lorsque le signal de sortie de l'intégrateur atteint un niveau de référence prédéterminé IF. Les impulsions que produit le

détecteur de seuil 34 sont transmises à un multivibrateur bis-

table 36 qui produit des signaux de commande d'éléments de

commutation qui sont appliqués à des circuits d'amorçage 38.

Les circuits d'amorçage commandent à leur tour les éléments de

commutation de l'onduleur dans le convertisseur résonnant sé-

rie 20.

Le dispositif de commande du brevet précité conduit souvent à une instabilité statique dans le fonctionnement des

éléments de commutation dans l'onduleur du convertisseur 20.

Plus précisément, et en se référant également à la figure 2

qui représente une section primaire 40 et une section secon-

daire 41 de l'étage onduleur 23, on note que des premier et

second thyristors SCR1 et SCR2 sont connectés entre des premiè-

re et seconde lignes d'alimentation 42, 44, qui reçoivent elles-

mêmes une tension d'entrée VE. Des diodes anti-parallèles Dl, D2 sont branchées aux bornes des thyristors SCR1, SCR2, pour

conduire des courants réactifs. Des premier et second condensa-

teurs C1, C2 sont branchés entre les lignes d'alimentation 42,

44, et une inductance L1 et un enroulement primaire de trans-

formateur 46 sont branchés entre les condensateurs C1, C2 et

les thyristors SCR1, SCR2.

Pendant le fonctionnement de la section primaire 40 de l'onduleur, les thyristors SCR1, SCR2 sont alternativement placés à l'état de conduction, de façon que pendant un premier

cycle de fonctionnement,un courant circule dans le chemin indi-

qué en trait continu, comprenant,la ligne bus d'alimentation 42, le thyristor SCR1, l'enroulement primaire de transformateur 46, l'inductance Li et le condensateur C2, en direction de la

ligne bus d'alimentation 44. Dans un second cycle de fonction-

nement, le courant traversant l'inductance L1 et l'enroulement primaire de transformateur 46 est inversé, ce qui fait que le

courant circule dans un chemin représenté par le trait en poin-

tillés, c'est-à-dire de la ligne bus d'alimentation 42 vers la

seconde ligne bus d'alimentation 44, en passant par le conden-

sateur C1, l'inductance Li, l'enroulement primaire de transfor-

mateur 46 et le thyristor SCR2.

Dans le cas idéal, les condensateurs Cl, C2 ont des

valeurs de capacité égales, ce qui fait que les temps de con-

duction des thyristors SCR1, SCR2 doivent être égaux dans des conditions de fonctionnement de régime permanent, c'est-à-dire

lorsque la charge est constante. Il y a cependant inévitable-

ment une certaine différence entre les impédances parasites totales dans les chemins de conduction en trait continu et en pointillés. Il en résulte que la valeur du signal de sortie de l'intégrateur sera plus élevée pour un cycle de conduction que

pour le suivant, ce qui conduira à un fonctionnement dissymé-

trique des thyristors SCR1, SCR2. Cette instabilité statique

est préjudiciable et doit être si possible éliminée.

On peut comprendre une difficulté supplémentaire qui

apparaît dans l'utilisation du dispositif de commande repré-

senté sur la figure 1, en se référant aux diagrammes séquen- tiels des figures 3a-3c. Cette difficulté résulte du fait que la valeur initiale du courant résonnant peut être inférieure, égale ou supérieure au niveau de référence auquel le signal de sortie de l'intégrateur est comparé. Comme on le voit sur la

figure 3a, dans le cas o le signal I(0+) représentant le cou-

rant dans l'inductance L au début d'un cycle de conduction est inférieur au signal IF, le détecteur de seuil 34 produit une

impulsion de sortie au moment o le signal de sortie de l'in-

tégrateur 32 tombe au-dessous du niveau IF-

D'autre part, comme le montre la figure 3b, lorsque le niveau du courant initial de l'inductance I(0+) est égal au signal de référence IF, le détecteur de seuil 34 se déclenche au moment o le signal de sortie de l'intégrateur 32 devient

juste égal au niveau IF.

Comme on le voit sur la figure 3c, lorsque le cou-

rant initial de l'inductance I(0+) est supérieur au signal IF,

le détecteur de seuil 34 produit une impulsion de sortie lors-

que le signal de sortie de l'intégrateur 32 s'élève au-dessus

du niveau IF-

Comme il ressort de façon évidente de l'explication

précédente, le détecteur de seuil 34 doit être capable de dé-

tecter trois conditions de seuil différentes, c'est-à-dire l'instant auquel le signal de sortie de l'intégrateur tombe

au-dessous d'un niveau prédéterminé, l'instant auquel le si-

gnal de sortie de l'intégrateur devient égal au niveau prédé-

terminé et l'instant auquel le signal de sortie de l'intégra-

teur s'élève au-dessus du niveau prédéterminé. En pratique, la conception d'un tel détecteur de seuil est, au mieux, chargée

de difficultés, et un tel détecteur introduit de façon carac-

téristique une instabilité dynamique qui est très préjudicia-

ble. En considérant maintenant la figure 4, on voit une représentation sous forme de schéma synoptique d'un dispositif de commande de convertisseur 50 conforme à l'invention, qui fait fonctionner un convertisseur résonnant 52 dans un mode de

fonctionnement en courant. Le convertisseur 52 reçoit une ten-

sion d'entrée VE et il produit une tension de sortie Vs à un niveau désiré. Une boucle de commande de tension comprend un

circuit de sommation 54 qui produit un signal d'erreur repré-

sentant l'écart de la tension de sortie Vs par rapport à un

niveau désiré VD. Un circuit d'amplification et de compensa-

tion 56 effectue une compensation appropriée et il génère un signal de sortie IR qui représente le courant nécessaire pour maintenir la tension de sortie Vs au niveau désiré. Le signal IR est appliqué à un circuit de commande de convertisseur 58 qui reçoit également un signal iL(t) représentant le courant

résonnant dans un étage onduleur 59 (figure 5) du convertis-

seur 52. Le circuit de commande de convertisseur 58 génère des

signaux pour commander les éléments de commutation dans l'éta-

ge onduleur, comme indiqué plus précisément ci-après.

En considérant maintenant la figure 5, on note que

l'étage onduleur 59 produit de l'énergie alternative intermé-

diaire et comprend une section primaire 60 et une section se-

condaire 62. La section primaire 60 comprend des première et seconde lignes bus d'alimentation 64, 66, qui reçoivent une tension d'entrée VE. Un onduleur à pont à double alternance est branché entre les lignes bus d'alimentation 64, 66, et cet onduleur comprend des éléments de commutation de puissance se

présentant sous la forme de transistors de puissance bipolai-

res Q1-Q4, ainsi que des diodes anti-parallèles associées

respectives, D3-D6. Un circuit résonnant comprend une induc-

tance L2, un condensateur C3 et un enroulement primaire de transformateur TP qui sont connectés ensemble en série, et ce

circuit résonnant comporte une première extrémité qui est con-

nectée au point de connexion entre les transistors Q1 et Q2,

et une seconde extrémité qui est connectée au point de conne-

xion entre les transistors Q3 et Q4.

La section secondaire 62 comprend un enroulement se-

condaire de transformateur TS. L'enroulement secondaire TS est connecté entre des bornes d'entrée d'un redresseur en pont à double alternance 70, qui est formé par des diodes D7-D10. Les bornes de sortie du redresseur 70 sont branchées aux bornes

d'un condensateur de sortie C4 qui fournit une tension de sor-

tie VS. Une charge représentée par une résistance R est bran-

chée aux bornes du condensateur C4.

Pendant le fonctionnement du convertisseur 52, les

transistors Q1, Q4 sont actionnés conjointement selon une sé-

quence alternée par rapport aux transistors Q3, Q2, à une fré-

quence de commutation fs de façon à établir des premier et

second chemins conducteurs passant par la section primaire 60.

Le courant qui circule dans le circuit résonnant comprenant l'inductance L2, le condensateur C3 et l'enroulement primaire de transformateur TP s'inverse périodiquement à la fréquence de résonance fr, déterminée essentiellement par l'impédance

combinée des éléments L2, C3 et TP. Les éléments de commuta-

tion sont commandés de façon à fournir le courant approprié à

la charge R, pour maintenir ainsi la tension VS au niveau dé-

siré.

La fréquence de commutation fs des éléments de com-

mutation Q1-Q4 est de façon caractéristique proche mais dif-

férente de la fréquence de résonance fr du circuit résonnant

comprenant l'inductance L2, le condensateur C3 et l'enroule-

ment primaire de transformateur TP.

Il faut noter que la configuration en pont à double alternance du convertisseur 52, comprenant les transistors

Q1-Q4 et les diodes D3-D6, peut être remplacée par une confi-

guration en pont à simple alternance, similaire à celle re-

présentée dans le brevet précité, comportant deux éléments de commutation de puissance, ou bien peut être remplacée par un seul élément de commutation qui est actionné périodiquement

pour produire un courant résonnant dans le circuit résonnant.

Le circuit de commande de convertisseur 58 comprend un détecteur de courant 74 et un redresseur 76 qui génèrent conjointement un signal de courant résonnant représentant le courant qui circule dans le circuit résonnant. Selon une va- riante, si on le désire, on peut détecter ce signal de courant

résonnant à la sortie du redresseur en pont à double alternan-

ce 70, comme il est indiqué par la représentation en pointil-

lés du détecteur de courant 74. Dans un cas comme dans l'autre, ce signal est un signal continu proportionnel à l'amplitude du

courant résonnant. Il faut noter qu'on peut remplacer le dé-

tecteur de courant 74 par n'importe quel autre type de détec-

teur ou par d'autres moyens qui produisent un signal représen-

tant un certain autre paramètre de l'énergie alternative in-

termédiaire.

Le signal de courant résonnant est appliqué à un in-

tégrateur 78 qui l'intègre pour produire un signal égal à: T k0 J iL(t) | dt en désignant par k0 une constante et par iL(t) 1le signal de

courant résonnant.

L'intégrateur 78 comprend une entrée de restauration

qui, lorsqu'elle reçoit une impulsion, commande la restaura-

tion de l'intégrateur 78 à une valeur initiale qui est de fa-

çon caractéristique zéro.

Le signal de sortie de l'intégrateur 78 est transmis

à une première entrée X d'un dispositif de combinaison compre-

nant un circuit multiplicateur analogique 80 qui produit un signal combiné ou multiplié qui est appliqué à une entrée non

inverseuse d'un comparateur 82. Le signal de sortie du compa-

rateur est appliqué à un convertisseur fréquence-tension 84 qui constitue un dispositif destiné à produire une tension

continue représentant la fréquence du signal de sortie du com-

parateur. Le signal de sortie du convertisseur 84 est appliqué

à une seconde entrée Y du multiplicateur 80.

Le multiplicateur 80 multiplie les signaux présents sur ses entrées, pour créer le signal multiplié qui est appli- qué au comparateur 82. Si on le désire, on peut remplacer le multiplicateur par un circuit ou un dispositif de combinaison différent qui combine un signal représentant la fréquence du signal de sortie du comparateur, avec le signal de sortie de

l'intégrateur. Le signal de sortie du multiplicateur 80 repré-

sente le courant moyen qui entre dans le circuit RC de sortie

formé par le condensateur C4 et la charge R. Le signal de sor-

tie du multiplicateur 80 est représenté par la valeur: T s iL(t)I dt ou

Du fait que la fréquence de commutation est l'inver-

se de la période T, on peut récrire cette valeur sous la forme suivante: T I/T È |L( dt Une entrée inverseuse du comparateur 82 reçoit le signal IR qui est produit par le circuit d'amplification et de

compensation 56, et qui représente le courant exigé à la sor-

tie du convertisseur 52, pour maintenir la tension de sortie VS au niveau désiré. Le comparateur 82 compare le signal de sortie du multiplicateur avec le signal IR, et il produit un signal de comparaison qui consiste en une série d'impulsions qui sont appliquées à une bascule 88. La bascule 88 produit

des signaux de commande qui sont appliqués à un circuit d'at-

taque de base 90 qui génère à son tour des signaux d'attaque

de base à un niveau approprié pour faire fonctionner les élé-

ments de commutation Q1-Q4.

L'intégrateur est restauré périodiquement par le com-

parateur 82, comme indiqué plus précisément ci-après.

On va maintenant expliquer le fonctionnement du cir- cuit de la figure 5, en relation avec les signaux représentés

sur la figure 6.

Les trois signaux supérieurs de la figure 6 représen-

tent le signal de sortie du circuit redresseur 76 ou du circuit

redresseur 70, le signal de sortie de l'intégrateur 78, appli-

qué à la première entrée X du multiplicateur, et le signal de sortie du convertisseur fréquence-tension 84, qui est appliqué à la seconde entrée Y du multiplicateur 80. Comme le montrent

les diagrammes de signaux, le signal Y est un signal triangu-

laire dissymétrique qui diminue jusqu'à ce que l'intégrateur soit restauré, après quoi le signal Y augmente pendant une

courte durée et commence à nouveau à diminuer.

Le signal combiné ou multiplié provenant du multi-

plicateur 80 est comparé avec la référence IR, et lorsque les

niveaux de ces signaux deviennent égaux, par exemple à l'ins-

tant tl, le comparateur 82 produit une impulsion de courte durée qui déclenche la bascule 80, ce qui la fait passer dans un état correspondant à une valeur basse. De plus, l'impulsion

provenant du comparateur 82 est appliquée à l'entrée de res-

tauration de l'intégrateur 78, ce qui fait que le signal de

sortie de ce dernier tombe rapidement à la valeur initiale.

Ensuite, le signal de sortie de l'intégrateur augmente jusqu'à

* ce que le signal de sortie du multiplicateur atteigne à nou-

veau le signal de référence IR à un instant t2. A cet instant, le comparateur 82 produit une autre impulsion de courte durée qui déclenche la bascule 88, ce qui la fait revenir dans un

état dans lequel son signal de sortie est au niveau haut. Cet-

te impulsion restaure également l'intégrateur 78.

Comme il ressort de façon évidente de la description

précédente, le multiplicateur commande les instants de commu-

tation des éléments de commutation Q1-Q4 et il produit un si-

gnal de sortie qui est proportionnel à l'intégrale du courant de l'énergie électrique alternative intermédiaire et du signal de sortie du convertisseur fréquence-tension 84. Il faut noter que le convertisseur fréquence-tension 84 comprend un conden- sateur qui confère au convertisseur 84 une caractéristique de réponse relativement lente. Ceci empêche à son tour un écart

important entre les temps de conduction des éléments de commu-

tation pendant le fonctionnement en régime permanent, ce qui

améliore la stabilité statique.

Il faut noter que le multiplicateur doit avoir une

réponse rapide pour être capable d'effectuer une multiplica-

tion en temps réel, sans retards appréciables.

En outre, la technique de détection utilisée pour

détecter le moment auquel une intégrale atteint un seuil par-

ticulier est améliorée par rapport à celle décrite dans le brevet précité du fait que, dans l'invention, le détecteur de

seuil doit seulement détecter le moment auquel le courant in-

tégré commence à s'élever au-dessus du niveau de référence.

Ceci conduit à une meilleure stabilité dynamique, en comparai-

son avec le dispositif de commande qui est décrit dans le bre-

vet précité.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande pour un convertisseur con-

tinu/continu résonnant (52) comportant au moins un élément de commutation de puissance (Q1-Q4) qui est commandé de façon à produire de l'énergie électrique alternative intermédiaire dans un circuit résonnant, caractérisé en ce qu'il comprend:

des premiers moyens (74, 76) destinés à générer un signal re-

présentant un paramètre de l'énergie électrique alternative intermédiaire; un intégrateur (78) ayant une entrée connectée

aux premiers moyens de génération de signal (74, 76), pour in-

tégrer le signal généré par ces derniers; un circuit de combi-

naison (80) ayant une première entrée (X) connectée à une sor-

tie de l'intégrateur (78), une seconde entrée (Y) et une sor-

tie sur laquelle est généré un signal combiné; un comparateur (82) connecté à la sortie du circuit de combinaison (80) pour comparer le signal combiné avec un signal de référence (IR); et des seconds moyens de génération de signal (84) connectés entre la sortie du comparateur (82) et la seconde entrée (Y) du circuit de combinaison (80), pour générer un signal de réaction qui représente la fréquence du signal de sortie du comparateur, et que le circuit de combinaison (80) combine avec le signal de sortie de l'intégrateur (78) pour produire le signal combiné; grâce à quoi le comparateur (82) produit

des signaux qui sont utilisés pour commander l'élément de com-

mutation (Q1-Q4) dans le convertisseur résonnant (52).

2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de combinaison consiste en un

multiplicateur (80).

3. Dispositif de commande selon la revendication 1,

caractérisé en ce que les seconds moyens de génération de si-

gnal consistent en un convertisseur fréquence-tension (84).

4. Dispositif de commande selon la revendication 1,

caractérisé en ce que les premiers moyens de génération de si-

gnal comprennent un détecteur de courant (74) destiné à détec-

ter le courant dans le circuit résonnant, et un redresseur

(76) qui est connecté au détecteur de courant (74).

5. Dispositif de commande selon la revendication 1,

caractérisé en ce que le convertisseur (52) comprend un re-

dresseur (70) destiné à redresser l'énergie électrique alter-

native intermédiaire, et en ce que les seconds moyens de gé- nération de signal consistent en un détecteur de courant (74)

destiné à détecter le courant que produit le redresseur (70).

6. Dispositif de commande destiné à commander un convertisseur continu/continu résonnant (52) qui convertit de l'énergie électrique continue d'entrée en énergie électrique alternative intermédiaire, et convertit l'énergie électrique alternative intermédiaire en énergie électrique continue de sortie, le convertisseur comprenant au moins deux éléments de commutation (Q1-Q4) qui sont actionnés en alternance pour

produire l'énergie électrique alternative intermédiaire, ca-

ractérisé en ce qu'il comprend: un intégrateur (78) destiné à intégrer un premier signal représentant un paramètre de

l'énergie électrique alternative intermédiaire; un compara-

teur (82) ayant une première entrée, une seconde entrée qui reçoit un signal de référence (IR) et une sortie sur laquelle est généré un signal de comparaison; des moyens (84) destinés

à générer un second signal représentant la fréquence du si-

gnal de comparaison qui est généré sur la sortie du compara-

teur (82); des moyens (80) connectés à l'intégrateur (78) et aux moyens de génération de signal (84) de façon à combiner le premier signal intégré avec le second signal, pour produire un signal combiné qui est appliqué à la première entrée du comparateur (82); et des moyens (88, 90) destinés à élaborer des signaux à partir du signal de comparaison, pour actionner les éléments de commutation (Q1-Q4), de façon qu'un paramètre

de l'énergie de sortie continue soit maintenu à un niveau dé-

siré.

7. Dispositif de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de combinaison consistent en

un multiplicateur analogique (80).

8. Dispositif de commande selon la revendication 6,

caractérisé en ce qu'il comprend en outre un détecteur de cou-

rant (74) qui produit un signal représentant le courant cor-

respondant à l'énergie électrique alternative intermédiaire, et un redresseur (76) destiné à redresser le signal provenant

du détecteur de courant (74) pour produire le premier signal.

9. Dispositif de commande selon la revendication 6,

caractérisé en ce que les moyens de génération de signal con-

sistent en un convertisseur fréquence-tension (84).

10. Dispositif de commande selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'élaboration de signaux

comprennent une bascule (88) connectée à la sortie du compa-

rateur (82).

11. Dispositif de commande pour un convertisseur continu/continu résonnant (52) comportant au moins un élément de commutation de puissance (Q1-Q4) qui est commandé de façon à produire de l'énergie électrique alternative intermédiaire dans un circuit résonnant, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens (74, 76) destinés à générer un signal représentant le courant dans le circuit résonnant; un intégrateur (78) ayant une entrée connectée aux moyens de génération de signal (74, 76), pour intégrer le signal généré par ces derniers; un multiplicateur (80) ayant une première entrée (X) connectée à

une sortie de l'intégrateur (78) et ayant en outre une secon-

de entree (Y), et une sortie sur laquelle est généré un si-

gnal multiplié; un comparateur (82) connecté à la sortie du multiplicateur (80) pour comparer le signal multiplié présent

sur.cette sortie et un signal de référence (IR); et un con-

vertisseur fréquence-tension (84) qui est connecté entre la

sortie du comparateur (82) et la seconde entrée (Y) du multi-

plicateur (80), pour produire un signal de réaction que le multiplicateur (80) multiplie avec le signal de sortie de l'intégrateur (78) pour élaborer le signal multiplié; grâce à quoi le comparateur (82) produit des signaux qui commandent

l'élément de commutation (Q1-Q4) dans le convertisseur réson-

nant (52).

12. Dispositif de commande selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une bascule (88) qui

est connectée entre le comparateur (82) et l'élément de commu-

tation (Q1-Q4).

13. Dispositif de commande selon la revendication 11, caractérisé en ce que le signal de référence (IR) est élaboré par un circuit de sommation (54) qui fait la somme d'un signal représentant la tension de sortie réelle (VS) du convertisseur et d'un signal représentant une tension de sortie désirée (VD)

14. Dispositif de commande selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'intégrateur (78) comprend une entrée de restauration qui est connectée à la sortie du comparateur (82), grâce à quoi l'intégrateur (78) est restauré à une valeur

initiale lorsque le niveau du signal multiplié atteint le ni-

veau du signal de référence.(IR).

15. Dispositif de commande selon la revendication 11,

caractérisé en ce que les moyens de génération de signal com-

prennent un détecteur de courant (74) destiné à détecter le courant dans le circuit résonnant, et un redresseur (76) qui est connecté au détecteur de courant (74) pour redresser le

signal de sortie du détecteur de courant.

16. Convertisseur de puissance, caractérisé en ce qu'il comprend: un convertisseur continu/continu résonnant série (52) ayant un étage onduleur (59) qui convertit de l'énergie électrique continue d'entrée en énergie électrique

alternative intermédiaire, et un étage redresseur (70) en cou-

plage avec l'étage onduleur (59) qui convertit l'énergie élec-

trique alternative intermédiaire en énergie électrique continue

de sortie, l'étage onduleur (59) comprenant des première et se-

conde paires d'éléments de commutation (Q1-Q4) et un circuit résonnant connecté aux éléments de commutation, dans lequel les paires d'éléments de commutation (Q1-Q4) sont actionnées en alternance de façon que l'énergie électrique alternative intermédiaire soit développée dans le circuit résonnant; et un dispositif de commande (58) destiné à commander les éléments de commutation (Q1-Q4) dans l'étage onduleur (59), comprenant un détecteur de courant (74) destiné à détecter le courant

dans le circuit résonnant, un redresseur (76) connecté au dé-

tecteur (74) pour redresser le courant détecté, un intégra- teur (78) connecté au redresseur (76) pour intégrer le signal

détecté et redressé, pour produire un signal intégré, un mul-

tiplicateur (80) ayant une première entrée (X) qui:.reçoit le

signal intégré, une seconde entrée (Y) et une sortie sur la-

quelle apparaît un signal multiplié, un comparateur (82) con-

necté à la sortie du multiplicateur (80) pour comparer le si-

gnal multiplié avec un signal de référence (IR), afin de pro-

duire un signal de comparaison, un comparateur fréquence-ten-

sion (84) connecté entre le comparateur (82) et la seconde

entrée (Y) du multiplicateur (80), et une bascule (88) connec-

tée au comparateur (82) pour élaborer des signaux de commande d'éléments de commutation pour les éléments de commutation (Q1-Q4), à partir du signal de comparaison, de façon que les

éléments de commutation (Q1-Q4) soient actionnés pour mainte-

nir pratiquement à une tension désirée la tension (Vs) qui

correspond à l'énergie électrique continue de sortie.

17. Convertisseur de puissance selon la revendica-

tion 16, caractérisé en ce que l'intégrateur (78) comprend

une entrée de restauration qui reçoit le signal de comparai-

son, grâce à quoi l'intégrateur (78) est restauré lorsque le

niveau du signal multiplié atteint le niveau du signal de ré-

férence (IR).

18. Convertisseur de puissance selon la revendica-

tion 16, caractérisé en ce que le signal de référence (IR)

est élaboré par un circuit de sommation (54) qui fait la som-

me d'un signal représentant la tension (Vs) qui correspond à l'énergie de sortie continue, et d'un signal représentant la

tension désirée (VD).