FR2874139A1 - Convertisseur continu-continu dote d'un transformateur haute frequence en zigzag - Google Patents

Convertisseur continu-continu dote d'un transformateur haute frequence en zigzag Download PDF

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Abstract

Il est proposé un convertisseur continu-continu comprenant un transformateur en zigzag. Le transformateur fonctionne à une fréquence plus élevée avec des composants magnétiques intégrés et n'assure pas d'isolement. Le convertisseur polyphasé comprend des entrées de grilles avec des signaux PWM déphasés de façon appropriée selon le nombre de phases afin d'équilibrer les tensions de phase aux bornes des enroulements du transformateur. La fréquence de commutation du convertisseur est légèrement inférieure, mais une réponse rapide en régime transitoire peut être obtenue en ajoutant un transformateur en zigzag intégré. Le convertisseur divulgué améliore l'efficacité globale, réduit l'ondulation de courant et simplifie la commande de courant.

Description

CONVERTISSEUR CONTINU-CONTINU DOTE D'UN
TRANSFORMATEUR HAUTE FREQUENCE EN ZIGZAG
Domaine de l'Invention L'invention concerne un convertisseur continucontinu et notamment un convertisseur continu-continu doté d'un transformateur haute fréquence en zigzag.
Etat de la Technique Les convertisseurs continu-continu sont couramment utilisés pour le matériel électronique alimenté par batterie, les systèmes à énergie renouvelable, et les modules régulateurs de tension (VRM) pour produire une tension ou un courant régulés à partir d'une alimentation non régulée. La majorité des convertisseurs nécessite une fréquence de commutation plus élevée afin d'améliorer la réponse en régime transitoire et de réduire la taille des composants passifs. Or, cette fréquence de commutation élevée d'un convertisseur à commutation dure au-delà de 1MHz n'est pas disponible actuellement. Plusieurs opérations avec une commande tout ou rien du découpage entrelacé sont donc préférables pour les convertisseurs à basse tension et à fort courant. L'exploitation par entrelacement en parallèle du convertisseur à découpage gagne en popularité du fait qu'elle est plus efficace. Les pertes d'énergie par effet Joule en I2R associées aux composants de puissance de chaque module sont considérablement réduites. Le convertisseur à entrelacement assure également la suppression de l'onde résiduelle et améliore la réponse en régime transitoire. Les modules en parallèle doivent toutefois partager équitablement le courant. Les tolérances des composants et/ou les variations des paramètres peuvent occasionner un déséquilibre du courant.
Les figures 1 et 2 illustrent respectivement des topologies de convertisseurs élévateur et abaisseur avec entrelacement triphasé. A la figure 1, le convertisseur élévateur, qui élève la tension fournie par la source d'énergie 10 appliquée à la charge 20, comporte une première inductance L1 connectée à une première diode Dl, une deuxième inductance L2 connectée à une deuxième diode D2 et une troisième inductance L3 connectée à une troisième diode D3. Les autres bornes des diodes Dl, D2 et D3 sont connectées à une borne de la charge 20. Un premier transistor Ti, un deuxième transistor T2 et un troisième transistor T3 sont également incorporés. La borne du drain du premier transistor Ti est connectée entre la première inductance L1 et la première diode Dl, tandis que la borne de la source du premier transistor Tl est connectée à l'autre extrémité de la charge 20. Les connexions du deuxième transistor T2 et du troisième transistor T3 sont similaires à celle du transistor Tl. Un condensateur C est connecté en parallèle avec la charge 20.
A la figure 2, le convertisseur abaisseur, qui abaisse la tension fournie par la source d'énergie 10 appliquée à la charge 20, comporte un premier transistor Tl connecté à une première inductance L1, un transistor T2 connecté à une deuxième inductance L2 et un troisième transistor T3 connecté à une troisième inductance L3. Les autres bornes des inductances L1, L2 et L3 sont connectées à une borne de la charge 20. Un quatrième transistor T4, un cinquième transistor T5 et un sixième transistor T6 sont également incorporés. La borne du drain du quatrième transistor T4 est connectée entre le premier transistor Ti et la première inductance L1, tandis que la borne de la source du quatrième transistor T4 est connectée à l'autre extrémité de la charge 20. Les connexions du cinquième transistor T5 et du sixième transistor T6 sont similaires à celles du quatrième transistor T4. Un condensateur C est connecté en parallèle avec la charge 20.
Ces convertisseurs traditionnels posent toutefois des problèmes techniques. A titre d'exemple, ils nécessitent la détection de trois courants pour permettre le partage du courant, et sont connaissent donc un courant ondulé plus important sur les dispositifs à semiconducteur. Par ailleurs, le convertisseur traditionnel nécessite un grand nombre de noyaux magnétiques. Pour les raisons qui précèdent, il existe un besoin pour un convertisseur doté de circuits plus simples et offrant une meilleure efficacité.
SOMMAIRE DE L'INVENTION
Compte tenu des problèmes susmentionnés, il est proposé un convertisseur continu-continu doté d'un transformateur haute fréquence en zigzag en vue d'éliminer substantiellement les problèmes associés à la topologie traditionnelle. Le convertisseur continu-continu divulgué doté d'un dispositif qui est un transformateur haute fréquence en zigzag est capable de réduire l'ondulation du courant, de simplifier la commande du courant et d'assurer une meilleure réponse en régime transitoire. Les ondulations du courant sont réduites sur tous les dispositifs de commutation et les composants passifs par réglage du point de fonctionnement près des conditions aux limites. Les pertes par effet Joule sont donc minimisées au niveau des points de fonctionnement près des conditions aux limites. La commande de partage du courant n'est pas nécessaire et la réponse en régime transitoire est plus rapide dans la mesure où tous les courants de phase circulent de façon égale dans les enroulements du transformateur. Les signaux de commutation PWM déphasés offrent des tensions équilibrées dans les enroulements du transformateur.
Conformément à un aspect de l'invention, le convertisseur continu-continu élévateur doté d'un transformateur haute fréquence en zigzag de l'invention comporte un transformateur doté de noyaux à plusieurs branches à N branches, où N est le nombre de phases au moins égal à 2; plusieurs diodes, chaque côté P des diodes étant connecté à chaque branche des noyaux du transformateur; et plusieurs transistors, chaque borne de drain des transistors étant connectée à chaque enroulement des branches des noyaux du transformateur.
Conformément à l'autre aspect de l'invention, il est également proposé un convertisseur continu-continu abaisseur doté d'un transformateur haute fréquence en zigzag. Le convertisseur continu-continu abaisseur comporte un transformateur doté de noyaux à plusieurs branches; et plusieurs paires de transistors, chacune des paires de transistors étant connectée en série, et chaque branche du transformateur étant connectée entre les transistors connectés en série.
Selon le principe de l'invention, le convertisseur continu-continu divulgué a l'avantage de ne pas nécessiter de technique de partage du courant.
Selon le principe de l'invention, le convertisseur continu-continu divulgué a l'avantage supplémentaire de ne pas avoir d'ondulations de courant sur les 15 composants passifs et les composants de commutation.
Selon le principe de l'invention, le convertisseur continu-continu divulgué a l'avantage supplémentaire de présenter moins de pertes par effet Joule.
Selon le principe de l'invention, le convertisseur continu-continu divulgué a l'avantage supplémentaire d'offrir une réponse rapide en régime transitoire même 20 avec une fréquence de commutation moins élevée.
L'étendue du domaine d'application de l'invention ressortira davantage de la description détaillée présentée ci-dessous. Il est toutefois bien entendu que la description détaillée et les exemples particuliers, s'ils indiquent des modes de réalisation préférés de l'invention, ne sont toutefois donnés qu'à titre indicatif, dans la mesure où divers changements et modifications entrant dans l'esprit et le cadre de l'invention apparaîtront à l'homme de métier à la lecture de la présente description détaillée.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les dessins annexés sont joints pour permettre de mieux comprendre l'invention et sont incorporés au présent mémoire descriptif et en font partie; ils illustrent des modes de réalisation de l'invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes de l'invention. Dans les dessins: la figure 1 est un schéma des circuits du convertisseur élévateur de la technique antérieure; la figure 2 est un schéma des circuits du convertisseur abaisseur de la technique antérieure; la figure 3 est un schéma des circuits du convertisseur élévateur conformément à l'invention; la figure 4 est un schéma des circuits du convertisseur abaisseur conformément à l'invention; la figure 5A illustre le diagramme vectoriel des tensions du transformateur en zigzag utilisé par l'invention; la figure 5B illustre les connexions des enroulements du transformateur en zigzag utilisé par l'invention; les figures 6A à 6D illustrent les formes d'onde opérationnelles du convertisseur élévateur triphasé conformément à l'invention; la figure 7 illustre les formes d'onde opérationnelles du convertisseur abaisseur triphasé conformément à l'invention; les figures 8A et 8B illustrent des courants ondulés normalisés de l'inductance dans les convertisseurs conformément à l'invention; la figure 9 illustre un convertisseur continu-continu isolé doté d'un 5 transformateur en zigzag conformément à l'invention; la figure 10A illustre un double redresseur de courant doté d'un transformateur diphasé en zigzag conformément à l'invention; la figure 10B illustre la connexion des enroulements du transformateur diphasé en zigzag incorporé dans le double redresseur de courant conformément à la présente 10 invention; la figure 11 illustre la structure des noyaux à N branches de plusieurs transformateurs en zigzag pour un convertisseur continu-continu polyphasé conformément à l'invention; les figures 12A et 12B illustrent les vecteurs de tension pour les convertisseurs à 15 4 et 5 phases conformément à l'invention; la figure 13 illustre les formes d'onde opérationnelles du convertisseur à 4 phases conformément à l'invention; la figure 14A illustre les formes d'onde de courant des résultats expérimentaux dans lesquels Vs = 36 V et Vo = 48 V; la figure 14B illustre les tensions aux bornes des enroulements du transformateur des résultats expérimentaux dans lesquels Vs = 36 V et Vo = 48 V; et la figure 15 illustre les résultats expérimentaux à D = 33,3 % dans lesquels Vs = 32 V, Vo = 48 V.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-dessous qui est uniquement donnée à titre indicatif et n'a pas pour but de limiter la présente invention. Il est fait à présent référence en détail aux modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés dans les dessins annexés.
Il est fait référence à la figure 3, laquelle illustre le schéma des circuits d'un convertisseur élévateur conformément à l'invention. Le convertisseur élévateur, qui élève la tension fournie par la source d'énergie 10 appliquée à la charge 20, est composé d'un transformateur 30, d'une inductance d'entrée LS, d'une première diode Dl, d'une deuxième diode D2, d'une troisième diode D3, d'un premier transistor Ti, d'un deuxième transistor T2 et d'un troisième transistor T3. Un condensateur C est connecté en parallèle avec la charge 20.
Le transformateur 30 est un type d'autotransformateur qui n'assure pas d'isolement. A titre d'exemple un transformateur en zigzag comportant trois bornes peut être adopté comme transformateur 30. Le matériau du noyau du transformateur 30 doit être de la ferrite sans entrefers. L'inductance d'entrée LS est connectée à la borne centrale du transformateur 30. Les côtés P des diodes Dl, D2 et D3 sont respectivement connectés à chacune des trois bornes du transformateur 30. Les bornes des drains des transistors T1, T2 et T3 sont connectées à chacune des trois bornes du transformateur, tandis que les bornes des sources des transistors Tl, T2 et T3 sont connectées à l'extrémité de masse de la source d'énergie 10. Les bornes des grilles des transistors Ti, T2 et T3 reçoivent les signaux PWM, lesquels font l'objet d'un déphasage approprié.
Il est fait référence à la figure 4, laquelle illustre le schéma des circuits d'un convertisseur abaisseur conformément à la présente invention. Le convertisseur abaisseur, qui abaisse la tension fournie par la source d'énergie 10 appliquée à la charge 20, est composé d'un transformateur 30, d'une inductance de sortie LO, d'un premier transistor Ti, d'un deuxième transistor T2, d'un troisième transistor T3, d'un quatrième transistor T4, d'un cinquième transistor T5 et d'un sixième transistor T6. Un condensateur C est connecté en parallèle avec la charge 20.
D'une façon similaire, le transformateur 30 est un type d'autotransformateur qui n'assure pas d'isolement. A titre d'exemple, un transformateur en zigzag peut être adopté comme transformateur 30. Le matériau du noyau du transformateur 30 doit être de la ferrite sans entrefers. L'inductance de sortie LO est connectée à la borne centrale du transformateur 30. Les bornes des drains des transistors Ti, T2 et T3 sont respectivement connectées aux trois bornes du transformateur 30, tandis que les bornes de source de chacun des transistors T1, T2 et T3 sont connectées à l'extrémité de masse de la source d'énergie 10. Les bornes des drains des transistors T4, T5 et T6 sont connectées à la source d'énergie 10, tandis que les bornes des sources des transistors T4, T5 et T6 sont respectivement connectées aux trois bornes du transformateur 30. Les bornes des grilles des transistors Tl, T2, T3 reçoivent les signaux PWM, lesquels font l'objet d'un déphasage approprié.
Le transformateur 30 est un type d'autotransformateur qui n'assure pas d'isolement. Les vecteurs de tension et les connexions des enroulements sur le noyau à trois branches du transformateur en zigzag sont respectivement illustrés aux figures 5A et 5B. Chaque branche du transformateur 30 comporte deux enroulements. La connexion des enroulements se fait suivant le vecteur de tension, comme l'illustre la figure 5A. Les convertisseurs aux figures 3 et 4 peuvent fonctionner avec une inductance couplée en zigzag pour d'autres applications. L'inductance couplée en zigzag présente le même noyau et la même connexion des enroulements que le transformateur en zigzag, son noyau nécessitant toutefois des entrefers. Autrement dit, le transformateur 30 peut être remplacé par une inductance couplée en zigzag. Dans la présente invention, le transformateur 30 et l'inductance couplée en zigzag sont définis comme un dispositif en zigzag.
Le convertisseur divulgué comporte trois entrées de grille pour les signaux PWM, lesquels font l'objet d'un déphasage approprié de 120 degrés afin d'équilibrer les tensions triphasées (Vza +Vzb +Vw = 0) aux bornes des enroulements du transformateur. Les trois entrées de grille représentent les bornes des grilles des transistors T1, T2, T3. L'inductance d'entrée LS et l'inductance de sortie LO sont utilisées pour réduire le courant ondulé, puisque l'inductance de fuite du transformateur 30 peut ne pas être suffisante, ou une inductance de fuite plus élevée peut être défavorable.
Sur la base des tensions équilibrées aux bornes des enroulements, pour que tous 15 les courants circulant dans les enroulements satisfassent à la condition de la circulation des courants dans un transformateur triphasé, il faut qu'ils soient répartis équitablement sous la forme lm = izb = izc = iza = izb = izC, où izJ (j = a, b, c) est le courant circulant dans l'enroulement du transformateur et * désigne l'enroulement secondaire. Le courant de la source d'énergie 10 est continu, est le triple de la fréquence de commutation et est le triple du courant circulant dans l'enroulement, soit is = 3iza.
La tension aux bornes de l'enroulement, vza, en négligeant les résistances et les diza diza dizC dizb inductances de fuite, s'écrit vza =Lza dt +Lzb dt Mab dt Mab dt, où Lza et Lzb sont les inductances propres des phases a et b, respectivement, et Mab est l'inductance mutuelle entre les phases a et b. L'impédance ZAN pour les courants égaux devient ZAN = 2W(Lza M) 0, où L za = Lzb M, co = 2;cf et f est la fréquence de commutation.
Comme le courant de fuite est faible, le transformateur offre une impédance sensiblement plus faible lorsque les courants égaux circulent dans tous les enroulements du transformateur. Par ailleurs, l'impédance compte-tenu des courants triphasés équilibrés à la fréquence de commutation est obtenue par ZAN = 3wLza.
Il s'ensuit que le composant de courant à la fréquence de commutation circulant dans le transformateur en zigzag est négligeable du fait du trajet à impédance plus élevée. La somme de tous les flux identiques sur trois branches n'est pas égale à zéro, si bien que le flux peut circuler dans un chemin à faible impédance. Toutefois, aucune force magnétomotrice (MMF) n'est présente dans les trois branches puisque les courants qui entrent dans le transformateur sont en phase. Par conséquent, aucun flux n'apparaît à l'exception du flux de fuite, ce qui permet d'éviter les pertes excessives.
Le fonctionnement du convertisseur continu-continu élévateur et du convertisseur continu-continu abaisseur conformément à l'invention est illustré en détail dans les paragraphes suivants. Le convertisseur élévateur doté d'un transformateur haute fréquence en zigzag est illustré en premier.
Le fonctionnement du convertisseur élévateur est divisé en trois modes différents suivant les périodes de chevauchement entre les signaux de commutation déphasés: (1) D < 33,3 % ; (2) 33,3 % < D < 66,7 % ; et (3) 66,7% < D < 100 %. A l'instar du convertisseur traditionnel, la fonction de transfert du type élévateur divulgué s'exprime en définissant un rapport de conversion M comme le rapport entre la tension de sortie et la tension d'entrée, M = V= 1, où D est le rapport cyclique VS 1 D Io du commutateur élévateur, Vs est la tension continue d'entrée de la source d'énergie 10 et Vo est la tension de sortie. Le rapport cyclique est le rapport temporel de commutation du commutateur élévateur. Les courants circulants dans les enroulements du transformateur sont tous identiques si l'inductance magnétisante est suffisamment élevée. Les principales formes d'ondes opérationnelles sont illustrées aux figures 6A à 6C suivant les trois modes différents.
Des ondulations de courant apparaissent à trois fois la fréquence de commutation et l'équilibrage des tensions triphasées s'obtient par entrelacement des signaux des 3 grilles. Des équations élémentaires sont obtenues comme suit.
(1)D<33,3%: Dans ce mode, les signaux de grille ne se chevauchent jamais. Pour obtenir le courant ondulé sur l'inductance d'entrée, la tension aux bornes de l'inductance vaut VLs,neg = Vs Vo, où VLs,neg est l'amplitude négative de la tension aux bornes de l'inductance, telle que définie à la figure 5A. De plus, VLs,pos désigne la tension positive aux bornes de l'inductance. Les secteurs A et B de la tension aux bornes de l'inductance doivent être égaux, si bien que VLs,pos = 3D VLs,neg = 3(1 3D) Vs VLs,pos D(1 3D) TSVs Enfin, le courant ondulé est obtenu par Ais = DTs = Ls 3(1 D) Ls (2)33,3<D<66,7% Comme l'illustre la figure 6B, un chevauchement se produit uniquement entre deux signaux de grille. Les amplitudes positive et négative de l'inductance s'expriment par VLs,neg VLs,pos = Vo 2Vs et VLs,pos - - 3D 1 VLs,neg = 3(1 D) Vs. , respectivement.
Le courant ondulé dans ce mode est VLs,pos (3D -1) Ts (3D -1)(3D 2) TSVs s Ls 3 9(D -1) Ls (3)66,7<D<100%: Comme l'illustre la figure 6C, dans ce mode, un chevauchement se produit entre trois signaux de commutation. La tension aux bornes de l'inductance est égale à la tension d'entrée si les trois commutateurs sont fermés. Dans ce mode, VLs pos = Vs.
Le courant ondulé augmente linéairement de = VLs,pos D _ 2 7, = D 2 TSVs s Ls ( 3) s 3 Ls La figure 6D illustre le fonctionnement du convertisseur élévateur à D = 33,3 %.
Le courant d'entrée et la somme des courants des 3 diodes ne contiennent que des quantités continues. Ces courants sollicitent moins le filtre d'entrée et le condensateur de sortie à courant continu. Dans la méthode traditionnelle des figures 1 et 2, chaque courant de phase présente sa propre ondulation au niveau du point limite. Une fois entrelacés, les ondulations du courant d'entrée total s'annulent. Le courant ondulé apparaît sur tous les dispositifs de commutation. Toutefois, la topologie comportant un transformateur en zigzag ne présente aucune ondulation de courant sur l'ensemble des dispositifs de commutation et des composants passifs au niveau des conditions aux limites. Les courants de phase sont tous des courants continus constants, comme l'illustre la figure 6D. Il s'ensuit que les pertes par effet Joule des composants de commutation et des composants passifs peuvent être inférieures à celles observées 2 3D dans la méthode traditionnelle. Par ailleurs, comme les courants dans les 3 enroulements circulent de façon égale, il n'est pas nécessaire de prévoir un mécanisme de partage du courant, et la réponse en régime transitoire de sortie est plus rapide que celle observée dans la méthode traditionnelle.
Les topologies d'abaissement synchrones entrelacées multiples comportant un transformateur en zigzag sont introduites dans la suite.
A l'instar du convertisseur élévateur ci-dessus, le fonctionnement du convertisseur abaisseur est également divisé en trois modes différents: (1) D < 33,3 %, (2) 33,3 % < D < 66,7 %, et (3) 66,7 % < D < 100 %. La relation entre les tensions d'entrée et de sortie est Vo = DVs.
Les équations élémentaires des courants ondulés sur l'inductance Lo s'établissent comme suit. Les principales formes d'onde opérationnelles sont illustrées à la figure 7.
(1)D<33,3 % VLo,neg = DVs.
VL0,neg (1 D(1 3D) TSVs AIL = L (3 D)Ts = 3 L 0 0 (2)33,3%<D<66,7% 3D 1 VLo,neg = 3 Vs.
= VLo,neg D _2(D 1 T = (3D -1)(2 3D) TSVs Lo L { 3)} s 9 L0 0 (3)66,7%<D<100% VLo pos = (1 D)VS.
VLo,neg 2 _ (1 D)(3D 2) TSVS L1ILo = L (D 3)TS 3 L 0 0 Les courants ondulés de l'inductance du convertisseur élévateur conformément à l'invention sont normalisés par TSVs / Ls et représentés graphiquement suivant un rapport cyclique tel qu'illustré à la figure 8. Un fonctionnement pratiquement sans ondulation peut être obtenu au niveau des conditions aux limites telles que D --33,3 % et D = 66,7 % dans un convertisseur à 3 entrelacements. Par conséquent, pour minimiser le courant ondulé, il convient de fixer les points de fonctionnement de la configuration du convertisseur élévateur à proximité de ces limites.
Les courants ondulés normalisés du convertisseur abaisseur sont illustrés à la figure 8B. Le convertisseur abaisseur conformément à l'invention fournit également des courants sans ondulations près des points limites. Ces convertisseurs abaisseurs peuvent être largement utilisés pour les modules régulateurs de tension (VRM) à fort courant et basse tension.
Un tripleur de courant tel qu'illustré à la figure 9 représente la version isolée dotée d'un transformateur en zigzag conformément à l'invention. Cette topologie nécessite 2 noyaux magnétiques triphasés.
Le convertisseur continu-continu isolé doté d'un transformateur en zigzag à la figure 9 comporte un transformateur en zigzag intégré 30 comportant des noyaux à 3 branches. La connexion, la fonction et le fonctionnement du transformateur 30, ainsi que du premier transistor T1, du deuxième transistor T2 et du troisième transistor T3 sont similaires à ceux du mode de réalisation susmentionné. Par ailleurs, le convertisseur comporte un transformateur triphasé 40 comprenant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, l'enroulement secondaire étant connecté au transformateur en zigzag intégré. Six transistors 51 56 sont également incorporés dans le convertisseur illustré à la figure 9. Les six transistors 5156 forment trois paires, chaque paire comportant deux transistors connectés en série. Chaque phase de l'enroulement primaire du transformateur 40 est connectée entre les deux transistors de chaque paire.
La figure 10A illustre un redresseur doubleur de courant avec un composant magnétique intégré conformément à l'invention. Un transformateur en zigzag diphasé sans entrefers est incorporé dans le doubleur de courant. La connexion des enroulements du transformateur est illustrée à la figure 10B. Le doubleur de courant comporte un transformateur 70 comprenant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, et un transformateur en zigzag avec deux phases 60. Les enroulements diphasés sont connectés aux deuxièmes enroulements du transformateur 70.
Par ailleurs, une inductance de sortie LO est connectée à la borne centrale du transformateur 60. Un condensateur C est connecté en parallèle avec la charge 20. Deux transistors 57 58 sont connectés à chaque enroulement du transformateur 60.
Dans l'illustration précédente, seules des topologies de convertisseurs à 3 entrelacements ont été représentées. Cependant, la version triphasée peut être étendue à une structure polyphasée comportant plus de 2 phases, en ajoutant le nombre de branches nécessaire sur le noyau magnétique, comme l'illustre la figure 11. Le matériau du noyau devrait être de la ferrite, sans aucun entrefer. Parmi les topologies disponibles, on citera les convertisseurs élévateurs, les convertisseurs abaisseurs, le convertisseur Cuk, le convertisseur Sepic et le convertisseur isolé. Une inductance couplée en zigzag peut également être utilisée dans le convertisseur. De plus, toutes les inductances de lissage du courant dans d'autres convertisseurs continu-continu peuvent être remplacées par des transformateurs en zigzag. Avec des tensions équilibrées aux bornes des enroulements, tous les courants circulant dans les enroulements sont répartis équitablement sous la forme il = i2 = .... = in_1, (n 2) , où n est le nombre de phases. La fréquence globale d'entrée/sortie se produit à n fois la fréquence de commutation. Les rapports cycliques Dn aux limites sont obtenus en fonction du nombre de phases d'entrelacement Dn 100 h [%], (h =1, 2, n - 1) . n Les figures 12A et 12B illustrent les vecteurs de tension pour les convertisseurs à 10 4 et 5 phases. Les diagrammes vectoriels illustrés aux figures 3 et 12 permettent d'estimer la valeur nominale de la tension aux bornes des enroulements comme suit, VZl = VIN = 0.577V1N, (n = 3) .sh VZl = VIN = 0.707V1N, (n = 4) Vzl = VIN = 0.526V1N, (n = 5) 2cosl8 Les tensions aux bornes des enroulements dépendent de l'angle entre les deux enroulements du transformateur. La figure 13 illustre les formes d'onde opérationnelles pour un exemple à 4 phases.
Le convertisseur élévateur triphasé proposé est mis en oeuvre avec 200 W à une tension de sortie de 48V.
La fréquence de commutation est fixée à 167 kHz. Une inductance d'entrée très faible par comparaison à la méthode traditionnelle est utilisée. Un seul courant est détecté au lieu de 3 signaux différents. Les résultats expérimentaux sont illustrés aux figures 14 et 15. La figure 14A illustre les trois courants identiques sans partage de courant. Le rapport cyclique est d'environ 25 %. La fréquence du courant d'entrée et de la somme des courants dans les diodes est le triple de la fréquence de commutation (500 kHz). La figure 14 B illustre les tensions aux bornes des enroulements primaire et secondaire. La figure 15 illustre les formes d'onde lorsque le point de fonctionnement du convertisseur est réglé au niveau de la condition aux limites près de D = 33,3 %. La tension d'entrée 32 V est transférée sur 48 Vc.c. Les trois courants d'entrée sont des courants continus constants sans ondulations (faibles). Tous les courants égaux continuent de circuler dans les enroulements du transformateur. De plus, aucun courant ondulé ne circule dans les autres composants de commutation. Selon les convertisseurs continu-continu multiples dotés de
transformateurs haute fréquence en zigzag conformément à l'invention, le transformateur égalise automatiquement tous les courants polyphasés. La commande de courant peut donc être simplifiée grâce à la détection d'un seul courant pour plusieurs convertisseurs sans partage de courant. De plus, les ondulations de courant sont éliminées près des conditions aux limites où le point de fonctionnement du convertisseur a été fixé. La réponse en régime transitoire du convertisseur est également améliorée.
Si le mode de réalisation préféré de l'invention a été présenté à des fins de divulgation, des modifications du mode de réalisation divulgué de l'invention ainsi que d'autres modes de réalisation de celle-ci pourront venir à l'esprit de l'homme de métier. Il s'ensuit que les revendications jointes ont pour but de couvrir tous les modes de réalisation qui ne s'écartent pas de l'esprit ni du domaine de l'invention.

Claims (25)

REVENDICATIONS
1. Convertisseur continu-continu élévateur polyphasé, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif ou transformateur haute fréquence en zigzag comportant des noyaux à N branches, où N est le nombre de phases, lequel est supérieur ou égal à 2; plusieurs diodes, chaque côté P des diodes étant connecté à chaque branche des noyaux du dispositif; et plusieurs transistors, chaque borne de drain des transistors étant connectée à chaque branche des noyaux du dispositif.
2. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif en zigzag est un autotransformateur qui n'assure pas d'isolement.
3. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des noyaux à N branches du dispositif en zigzag ne comporte pas d'entrefers afin de former un transformateur en zigzag.
4. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des noyaux à N branches du dispositif en zigzag comporte des entrefers afin de former une inductance à couplage en zigzag.
5. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque branche du noyau du dispositif en zigzag comprend deux enroulements.
6. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une inductance d'entrée couplée à la borne centrale du dispositif en zigzag en vue de réduire les ondulations de courant du convertisseur.
7. Convertisseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que les ondulations de courant sont éliminées sous des conditions aux limites.
8. Convertisseur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le rapport cyclique de la condition aux limites vaut h/N, où h=1,2,3,...,N-1.
9. Convertisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes des grilles des transistors reçoivent des signaux déphasés de façon appropriée.
10. Convertisseur continu-continu abaisseur polyphasé, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif en zigzag comportant des noyaux à N branches, où N est le nombre de phases, lequel est supérieur ou égal à 2; et plusieurs paires de transistors, chacune des paires de transistors étant connectée en série, et chaque branche du dispositif en zigzag étant connecté entre les transistors connectés en série.
11. Convertisseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif en zigzag est un autotransformateur qui n'assure pas d'isolement.
12. Convertisseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que chacun des noyaux à N branches du dispositif en zigzag ne comporte pas d'entrefers afin de former un transformateur en zigzag.
13. Convertisseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que chacun des noyaux à N branches du dispositif en zigzag comporte des entrefers afin de former une inductance à couplage en zigzag.
14. Convertisseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque branche du noyau du dispositif en zigzag comprend deux enroulements.
15. Convertisseur selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une inductance de sortie connectée à la borne centrale du dispositif en zigzag en vue de réduire les ondulations de courant du convertisseur.
16. Convertisseur selon la revendication 15, caractérisé en ce que les ondulations de courant sont éliminées sous des conditions aux limites.
17. Convertisseur selon la revendication 16, caractérisé en ce que le rapport cyclique de la condition aux limites vaut h/N, où h=1,2,3,...,N-1.
18. Convertisseur selon la revendication 10, caractérisé en ce que les bornes des grilles des transistors reçoivent des signaux déphasés de façon appropriée.
19. Convertisseur continu-continu tripleur, caractérisé en ce qu'il comprend: un transformateur en zigzag intégré comportant des noyaux à 3 branches; un transformateur triphasé comportant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, l'enroulement secondaire étant connecté au transformateur en zigzag intégré ; - trois paires de transistors, les deux transistors dans chaque paire étant connectés en série, et chaque phase de l'enroulement primaire étant connectée entre les deux transistors dans chaque première paire; et un premier, un deuxième et un troisième transistor, chaque borne de drain des transistors étant connectée à chaque branche des noyaux du transformateur.
20. Convertisseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que chaque branche du noyau du transformateur comprend deux enroulements.
21. Convertisseur selon la revendication 19, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une inductance de sortie connectée à la borne centrale du transformateur en vue de réduire les ondulations de courant du convertisseur.
22. Convertisseur selon la revendication 21, caractérisé en ce que les ondulations de courant sont éliminées sous des conditions aux limites.
23. Convertisseur selon la revendication 22, caractérisé en ce que le rapport cyclique de la condition aux limites vaut 1/3 ou 2/3.
24. Convertisseur selon la revendication 19, caractérisé en ce que les bornes des grilles des premier, deuxième et troisième transistors reçoivent des signaux déphasés de façon appropriée.
25. Redresseur doubleur de courant, caractérisé en ce qu'il comprend: un transformateur en zigzag intégré à deux phases; un transformateur comportant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, l'enroulement secondaire étant connecté au transformateur en zigzag intégré, une inductance de sortie connectée à la borne centrale du transformateur en vue de réduire les ondulations de courant, deux transistors connectés aux enroulements des deux phases du transformateur en zigzag intégré.
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Families Citing this family (59)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7280026B2 (en) * 2002-04-18 2007-10-09 Coldwatt, Inc. Extended E matrix integrated magnetics (MIM) core
SE525698C2 (sv) * 2003-06-27 2005-04-05 Forskarpatent I Syd Ab Transformator med skydd mot likströmsmagnetisering förorsakad av nollföljdsström
SE527406C2 (sv) * 2004-05-10 2006-02-28 Forskarpatent I Syd Ab Förfarande och DC-avledare för skydd av kraftsystem mot geomagnetiskt inducerade strömmar
US7876191B2 (en) * 2005-02-23 2011-01-25 Flextronics International Usa, Inc. Power converter employing a tapped inductor and integrated magnetics and method of operating the same
TW200803123A (en) * 2006-06-02 2008-01-01 Delta Electronics Inc Power converter and magnetic structure thereof
US8125205B2 (en) * 2006-08-31 2012-02-28 Flextronics International Usa, Inc. Power converter employing regulators with a coupled inductor
US7889517B2 (en) * 2006-12-01 2011-02-15 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
US7675759B2 (en) * 2006-12-01 2010-03-09 Flextronics International Usa, Inc. Power system with power converters having an adaptive controller
US9197132B2 (en) * 2006-12-01 2015-11-24 Flextronics International Usa, Inc. Power converter with an adaptive controller and method of operating the same
US7468649B2 (en) * 2007-03-14 2008-12-23 Flextronics International Usa, Inc. Isolated power converter
US20080316779A1 (en) * 2007-06-19 2008-12-25 Chandrasekaran Jayaraman System and method for estimating input power for a power processing circuit
KR100825058B1 (ko) * 2008-01-30 2008-04-24 주식회사 에너테크 고조파 감쇄 변압기
US8488355B2 (en) * 2008-11-14 2013-07-16 Power Systems Technologies, Ltd. Driver for a synchronous rectifier and power converter employing the same
US8300438B1 (en) * 2008-11-16 2012-10-30 Edward Herbert Power factor corrected 3-phase Ac-dc power converter using natural modulation
ES2428001T3 (es) 2008-11-26 2013-11-05 Abb Technology Ag Disposición de disyuntor para corriente continua de alto voltaje y método asociado
US7969265B2 (en) * 2008-12-16 2011-06-28 Eaton Corporation Zigzag autotransformer apparatus and methods
US7859376B2 (en) * 2008-12-16 2010-12-28 Eaton Corporation Zigzag autotransformer apparatus and methods
WO2010083514A1 (fr) * 2009-01-19 2010-07-22 Flextronics International Usa, Inc. Contrôleur pour un convertisseur de puissance
US8520414B2 (en) 2009-01-19 2013-08-27 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a power converter
CN102356438B (zh) * 2009-03-31 2014-08-27 伟创力国际美国公司 使用u形芯件形成的磁器件以及运用该器件的功率转换器
US9077248B2 (en) 2009-06-17 2015-07-07 Power Systems Technologies Ltd Start-up circuit for a power adapter
US8643222B2 (en) * 2009-06-17 2014-02-04 Power Systems Technologies Ltd Power adapter employing a power reducer
US8514593B2 (en) * 2009-06-17 2013-08-20 Power Systems Technologies, Ltd. Power converter employing a variable switching frequency and a magnetic device with a non-uniform gap
DE112010003189T5 (de) 2009-08-05 2012-09-20 Mitsubishi Electric Corporation DC/DC-Leistungsumwandlungsvorrichtung
US8638578B2 (en) * 2009-08-14 2014-01-28 Power System Technologies, Ltd. Power converter including a charge pump employable in a power adapter
US20120155139A1 (en) 2009-09-07 2012-06-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electrical Energy Conversion Circuit Device
US8976549B2 (en) * 2009-12-03 2015-03-10 Power Systems Technologies, Ltd. Startup circuit including first and second Schmitt triggers and power converter employing the same
US8384371B2 (en) * 2009-12-18 2013-02-26 Rosendin Electric, Inc. Various methods and apparatuses for an integrated zig-zag transformer
US8520420B2 (en) * 2009-12-18 2013-08-27 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for modifying dead time between switches in a power converter
US8787043B2 (en) * 2010-01-22 2014-07-22 Power Systems Technologies, Ltd. Controller for a power converter and method of operating the same
US9246391B2 (en) 2010-01-22 2016-01-26 Power Systems Technologies Ltd. Controller for providing a corrected signal to a sensed peak current through a circuit element of a power converter
WO2011116225A1 (fr) 2010-03-17 2011-09-22 Power Systems Technologies, Ltd. Système de commande destiné à un convertisseur de puissance et son procédé de fonctionnement
CN102834817B (zh) * 2010-03-26 2016-08-03 电力系统技术有限公司 具有通用串行总线集线器的功率适配器
KR101317107B1 (ko) 2010-03-29 2013-10-11 다이킨 고교 가부시키가이샤 스위칭 전원 회로
KR101152359B1 (ko) 2010-06-21 2012-06-11 주식회사 에이디티 공통 인덕터를 이용한 인터리브드 부스트 컨버터
RU2453973C1 (ru) * 2011-03-14 2012-06-20 Николай Николаевич Горяшин Высокочастотный квазирезонансный преобразователь напряжения с полной волной тока резонансного цикла
US8792257B2 (en) 2011-03-25 2014-07-29 Power Systems Technologies, Ltd. Power converter with reduced power dissipation
KR101209844B1 (ko) 2011-04-27 2012-12-07 주식회사 동운아나텍 스위칭 모드 전원공급장치 및 그의 제어 방법
CN103797698B (zh) * 2011-08-24 2017-10-20 Abb技术有限公司 基于级联单元的双向非隔离dc‑dc变换器
KR101232874B1 (ko) 2011-11-23 2013-02-12 전남대학교산학협력단 변압기를 이용한 자기결합 승압형 컨버터 장치
US8792256B2 (en) 2012-01-27 2014-07-29 Power Systems Technologies Ltd. Controller for a switch and method of operating the same
KR101387717B1 (ko) * 2012-02-06 2014-04-24 엘지전자 주식회사 전기 자동차의 배터리 충전 장치 및 이를 포함한 전기 자동차
US9190898B2 (en) 2012-07-06 2015-11-17 Power Systems Technologies, Ltd Controller for a power converter and method of operating the same
US9106130B2 (en) 2012-07-16 2015-08-11 Power Systems Technologies, Inc. Magnetic device and power converter employing the same
US9379629B2 (en) 2012-07-16 2016-06-28 Power Systems Technologies, Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9099232B2 (en) 2012-07-16 2015-08-04 Power Systems Technologies Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US9214264B2 (en) 2012-07-16 2015-12-15 Power Systems Technologies, Ltd. Magnetic device and power converter employing the same
US10125706B2 (en) * 2012-10-30 2018-11-13 National Instruments Corporation Boost power supply sequencing
KR101357826B1 (ko) 2012-12-11 2014-02-13 전자부품연구원 태양광 ｍｉｃ 시스템에서 액티브 클램프 스위칭을 위한 방법 및 장치
US9240712B2 (en) 2012-12-13 2016-01-19 Power Systems Technologies Ltd. Controller including a common current-sense device for power switches of a power converter
KR101444556B1 (ko) 2012-12-27 2014-09-24 삼성전기주식회사 전원 공급 장치
US9413271B2 (en) * 2013-03-14 2016-08-09 Combined Energies, Llc Power conversion system with a DC to DC boost converter
US20140266557A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Jacob Justice Inherently Balanced Phase Shifting AutoTransformer
KR101462777B1 (ko) 2013-04-18 2014-11-20 삼성전기주식회사 전원 공급 장치
KR101434424B1 (ko) * 2013-08-27 2014-09-22 전자부품연구원 전력변환 정류 제어장치 및 방법
US9300206B2 (en) 2013-11-15 2016-03-29 Power Systems Technologies Ltd. Method for estimating power of a power converter
US11259413B2 (en) 2018-04-05 2022-02-22 Abb Power Electronics Inc. Inductively balanced power supply circuit and method of manufacture
US11404966B2 (en) * 2020-07-02 2022-08-02 Delta Electronics, Inc. Isolated multi-phase DC/DC converter with reduced quantity of blocking capacitors
CN111934549A (zh) * 2020-07-14 2020-11-13 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种低纹波升压变换器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020136029A1 (en) * 2000-08-18 2002-09-26 Advanced Energy Industries, Inc. Low voltage, high current dc computer power system
DE10215027A1 (de) * 2002-04-05 2003-10-30 Walter Schumacher Umrichterschaltungen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4384321A (en) * 1980-04-29 1983-05-17 California Institute Of Technology Unity power factor switching regulator
US4513361A (en) * 1983-02-15 1985-04-23 Hughes Aircraft Company Multi-phase DC-to-AC and DC-to-DC boost converter
US5027264A (en) * 1989-09-29 1991-06-25 Wisconsin Alumni Research Foundation Power conversion apparatus for DC/DC conversion using dual active bridges
US5278489A (en) * 1992-05-29 1994-01-11 Scitex Digital Printing, Inc. Multi-phase switching power supply
IT1265122B1 (it) * 1993-06-23 1996-10-31 Fiar Fabbrica Italiana Apparec Convertitore di corrente continua ad elevata efficienza
US5568371A (en) 1994-09-29 1996-10-22 Texas A&M University System Active harmonic power filter apparatus and method
US6084790A (en) * 1999-01-07 2000-07-04 Astec International Limited Circuit to ensure equal current sharing and switching losses between parallel power devices
EP1300934A1 (fr) * 2001-10-05 2003-04-09 Constructions Electroniques + Telecommunications, en abrégé "C.E.+T" Procédé et dispositif de transformation d'une tension continue, et utilisation du dispositif

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020136029A1 (en) * 2000-08-18 2002-09-26 Advanced Energy Industries, Inc. Low voltage, high current dc computer power system
DE10215027A1 (de) * 2002-04-05 2003-10-30 Walter Schumacher Umrichterschaltungen

Also Published As

Publication number Publication date
US20060028187A1 (en) 2006-02-09
DE102004040022A1 (de) 2006-02-23
GB2417145B (en) 2006-09-20
TWI265674B (en) 2006-11-01
GB2417145A (en) 2006-02-15
US7170268B2 (en) 2007-01-30
TW200607218A (en) 2006-02-16
FR2874139B1 (fr) 2012-09-07
DE202004021669U1 (de) 2010-05-12
GB0418134D0 (en) 2004-09-15

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