FR2996381A1 - Convertisseur ayant un circuit supplementaire, ainsi que procede pour faire fonctionner un convertisseur - Google Patents

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Andreas Burkert
Bjorn Bogel
Robin Koschinski
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Abstract

Convertisseur ayant un circuit intermédiaire et un circuit (10) supplémentaire, un diviseur (11) de tension ayant deux résistances (R1, R2, R3 ... Rn) ohmiques, une première prise (16) de tension du diviseur (11) reliée électriquement à une partie (12) de circuit, une deuxième prise (20) de tension du diviseur (11) reliée électriquement à une autre partie (18) de circuit, les parties (12, 18) disposant d'un élément (26) commutable de découplage électrique des autres parties du circuit.

Description

Convertisseur ayant un circuit supplémentaire, ainsi que procédé pour faire fonctionner un convertisseur La présente invention est dans le domaine de l'électronique de puissance et concerne un convertisseur pour l'application d'une tension de fonctionnement à une machine électrique, ainsi qu'un procédé pour faire fonctionner un convertisseur de ce genre. Dans la perspective de la disparition des ressources fossiles, on équipe de plus en plus les véhicules automobiles modernes d'une traction électrique ou hybride. Compte tenu de la force de traction qui est nécessaire, les moteurs de traction de véhicules automobiles doivent fonctionner à une tension de fonctionnement considérablement plus haute que celle du réseau de bord, par exemple de 400 à 900 volts, qui est mise à disposition typiquement par des sources de courant continu comme des accumulateurs ou des piles à combustible. Dans la technique automobile, on utilise d'une manière prépondérante des moteurs triphasés (moteurs asynchrones ou synchrones à excitation permanente ou à excitation indépendante), qui sont alimentés par un onduleur. On peut adapter le sens de rotation et le régime du moteur de traction par l'onduleur à la situation de marche respective suivant les besoins. Dans un mode de construction typique, les onduleurs disposent d'un circuit intermédiaire de tension ayant un accumulateur de charge pour l'alimentation d'une unité de puissance, dans laquelle le courant continu est transformé en courant alternatif. Par l'accumulateur de charge, on obtient un soutien de la tension et un lissage de la tension pour le fonctionnement du moteur de traction. La structure théorique d'un onduleur à circuit intermédiaire de tension est connue en soi de l'homme du métier et a été déjà décrite d'une manière détaillée dans les brevets. On se reportera simplement, à titre d'exemple à cet égard, au fascicule de brevet allemand DE 197 10 371 Cl. La présente invention vise à perfectionner des convertisseurs habituels, de manière à pouvoir réaliser des fonctions différentes du convertisseur, qui sont en relation avec le circuit intermédiaire de tension, d'une manière prenant peu de place et peu complexe, ainsi que peu sujets à tomber en panne. On y parvient suivant l'invention par un convertisseur ayant un circuit intermédiaire de tension pour mettre une tension de circuit intermédiaire à la disposition d'une unité de puissance de transformation de l'énergie électrique et un circuit supplémentaire, caractérisé en ce que le circuit supplémentaire comprend : - un diviseur de tension raccordé au circuit intermédiaire de tension et ayant au moins deux résistances ohmiques, - une première prise de tension du diviseur de tension pour prélever une première sous-tension de la tension de circuit intermédiaire, la première prise de tension étant reliée électriquement à une partie de circuit ayant un élément de fonction pour la réalisation d'une fonction, au moins une deuxième prise de tension du diviseur de tension pour le prélèvement d'une deuxième sous- tension de la tension de circuit intermédiaire, la deuxième prise de tension étant reliée électriquement à au moins une autre partie de circuit ayant un autre élément de fonction pour la réalisation d'une autre fonction, les parties de circuit disposant respectivement d'un élément commutable de découplage électrique des autres parties du circuit, les éléments de découplage ayant respectivement un commutateur et étant constitués de 5 manière à pouvoir réaliser, dans un premier état de commutation du commutateur, la fonction de la partie de circuit associée et de manière à ne pas pouvoir réaliser, dans un deuxième état de commutation du commutateur, la fonction de la partie de circuit et il y a, en même 10 temps, dans la partie de circuit, une résistance électrique définie par l'élément de découplage. Tel qu'utilisé dans le présent mémoire, le mot "convertisseur" se rapporte à des dispositifs connus en soi de transformation d'énergie électrique. Les convertisseurs 15 sont en ce sens, notamment un convertisseur monophasé ou polyphasé courant continu/courant alternatif (convertisseur CC/CA) ou des onduleurs, par exemple des onduleurs à 3 phases. Le convertisseur suivant l'invention sert à appliquer une 20 tension de fonctionnement à un moteur électrique. Comme habituellement, le convertisseur comprend une unité de puissance, qui peut être commandée par un circuit de commande et qui est destinée à transformer de l'énergie électrique, qui sert notamment à la production d'une ou 25 de plusieurs phases de courant alternatif à partir de courant continu. Une tension de circuit intermédiaire pour l'unité de puissance peut être mise à disposition par un circuit intermédiaire de tension ayant un accumulateur de charge. 30 Le convertisseur comprend à cet effet, par exemple, un circuit en pont ayant un demi-pont ou plusieurs demi-ponts, dans lesquels sont montés en série deux commutateurs de puissance par leurs trajets de courant de charge. Un premier commutateur de puissance ("commutateur TOP") est relié par son entrée de courant de charge à un potentiel (DC+) plus haut du circuit intermédiaire de tension et un deuxième commutateur de puissance ("commutateur BOT") est relié par sa sortie de courant de charge à un potentiel (DC-) inférieur ou plus bas du circuit intermédiaire de tension. Une prise intermédiaire entre le commutateur TOP et le commutateur BOT forme une sortie de charge des demi-ponts pour la liaison de la phase de courant alternatif à une charge électrique. Des commutateurs de puissance de ce genre sont conçus typiquement pour conduire des courants électriques de plusieurs centaines d'ampères et pour bloquer des tensions allant jusqu'à environ 1 000 Volts. On utilise en pratique à cet effet le plus souvent des transistors bipolaires à électrode de grille isolée (IBGT) ou des transistors à effet de champ (FET), notamment des transistors à effet de champ oxyde métal (MOSFET).
Le circuit de commande des commutateurs de puissance est subdivisé en une partie de circuit du côté primaire et en une partie de circuit du côté secondaire, la partie de circuit du côté primaire (côté de la tension basse) et la partie de circuit du côté secondaire (côté de la tension haute) étant séparées galvaniquement par au moins un dispositif de transmission séparant galvaniquement, mais étant reliées entre elles en technique informatique. La partie de circuit du côté primaire comprend un module de logique de commande pour la production de signaux de commande destinés à commander les commutateurs de puissance. Comme habituellement, les signaux de commande, dans la partie de circuit du côté secondaire, sont transformés par des circuits d'attaque en des tensions de commande pour fermer ou ouvrir les commutateurs de puissance. Suivant l'invention, le convertisseur a un circuit supplémentaire, qui comprend un diviseur de tension (chaîne de résistance) raccordé au circuit intermédiaire 5 de tension et ayant au moins deux résistances ohmiques. Les deux lignes du circuit intermédiaire de tension sont court-circuitées par le diviseur de tension. En outre, le circuit supplémentaire comprend une première prise de tension du diviseur de tension pour prélever une 10 première sous-tension de la tension du circuit intermédiaire, la première prise de tension étant reliée électriquement à une partie de circuit ayant un élément de fonction pour réaliser une fonction. Le circuit supplémentaire comprend, en outre, au moins une deuxième 15 prise de tension du diviseur de tension pour prélever une deuxième sous-tension de la tension du circuit intermédiaire, la deuxième prise de tension étant reliée électriquement à au moins une autre partie de circuit ayant un autre élément de fonction pour réaliser une 20 autre fonction. La première prise de tension et la deuxième prise de tension peuvent être réalisées sous la forme d'une prise de tension commune. De préférence, la deuxième prise de tension est différente de la première prise de tension, une deuxième sous-tension étant 25 prélevée de la tension du circuit intermédiaire par la deuxième prise de tension, cette deuxième sous-tension étant différente de la première sous-tension prélevée par la première prise de tension. Les fonctions des éléments de fonction sont différentes l'une de l'autre. 30 11 est essentiel que les parties du circuit disposent respectivement d'un élément commutable de découplage pour les découpler électriquement des autres parties de circuit, les éléments de découplage ayant respectivement un commutateur et étant constitués de manière à ce que, dans un premier état de commutation du commutateur, la fonction de la partie du circuit associée puisse être 5 réalisée et, dans un deuxième état de commutation du commutateur, la fonction de la partie du circuit associée ne puisse pas être réalisée et il y a en même temps, dans le deuxième état de commutation, dans la partie du circuit associée, une résistance électrique définie par 10 l'élément de découplage. Tel qu'utilisé dans le présent mémoire, le mot "découplage" désigne un état d'une partie du circuit supplémentaire, dans lequel la fonction associée ne peut pas être réalisée, et la partie de commutateur a une 15 résistance (impédance) électrique définie donnée à l'avance ou pouvant l'être par l'élément de découplage. Le convertisseur suivant l'invention permet ainsi, d'une manière avantageuse, de réaliser diverses fonctions en relation avec la tension du circuit intermédiaire, 20 notamment de disposer d'une tension de mesure et/ou d'alimentation ou d'une tension de commande, qui, en tant que sous-tension, sont prélevées de la tension du circuit intermédiaire sur un diviseur de tension unique. Le convertisseur peut ainsi être réalisé en prenant très peu 25 de place, la conception en étant simplifiée, parce qu'il n'y a pas de zone de fuite et d'entrefer complexe. Dans un mode de réalisation avantageux du convertisseur suivant l'invention, les éléments de découplage sont conçus respectivement pour relier électriquement la prise 30 de tension associée à une ligne du circuit intermédiaire. Les éléments de découplage sont typiquement reliés respectivement à la ligne du circuit intermédiaire, à laquelle s'applique le potentiel inférieur ou le plus bas de la tension du circuit intermédiaire. Avantageusement, les éléments de découplage comprennent, à cet effet, respectivement un circuit série composé d'une résistance 5 ohmique d'appoint, l'élément de fonction étant relié électriquement à un point de liaison entre la résistance d'appoint et le transistor. Par cette conformation, les éléments de découplage peuvent être réalisés dans une fabrication en série à bas coût, d'une manière fiable et 10 d'une manière particulièrement simple techniquement. Dans un autre mode de réalisation avantageux du convertisseur suivant l'invention, le diviseur de tension a au moins trois résistances ohmiques, la première prise de tension prélevant la première sous-tension entre une 15 première paire de résistances ohmiques et la deuxième prise de tension prélevant la deuxième sous-tension entre une deuxième paire de résistances ohmiques, les deux paires de résistances ohmiques étant différentes l'une de l'autre. Par cette mesure, on peut appliquer aux éléments 20 de fonction, d'une manière simple, des sous-tensions différentes de la tension du circuit intermédiaire, les sous-tensions pouvant être réduites au point que les éléments de fonction et les éléments de découplage ne doivent avoir qu'une rigidité électrique petite. On peut 25 ainsi faire des économies de coût dans la fabrication de série. Il est avantageux, notamment dans ce cas, que les deux paires de résistances ohmiques aient une résistance ohmique commune, qui peut servir alors en même temps de résistance d'appoint pour un élément de fonction. 30 Dans un autre mode de réalisation avantageux du convertisseur suivant l'invention, la deuxième prise de tension est reliée électriquement à une multiplicité de parties de circuit, qui sont pourvues respectivement d'un élément pour la réalisation d'une fonction. Par cette mesure, on peut réaliser d'une manière simple techniquement et peu coûteuse dans le convertisseur la plupart des fonctions, dans lesquelles une sous-tension est prélevée de la tension du circuit intermédiaire. Dans un autre mode de réalisation avantageux du convertisseur suivant l'invention, une première partie de circuit raccordée à la première prise de tension est constituée pour mesurer la tension de circuit intermédiaire, et/ou une deuxième partie de circuit raccordée à la deuxième prise de tension est constituée pour alimenter un circuit de démarrage en une tension d'alimentation, et/ou une troisième partie de circuit raccordée à la deuxième prise de tension est constituée pour décharger activement le circuit intermédiaire de tension. On réalise ainsi d'une manière simple des fonctions particulièrement importantes du convertisseur. La première partie de circuit comprend avantageusement à cet effet un convertisseur analogique/numérique et/ou la deuxième partie de circuit comprend un accumulateur de charge et/ou la troisième partie de circuit comprend un circuit série composé de transistors de puissance et de résistances à coefficient positif de température. Dans une variante de réalisation du convertisseur suivant l'invention, le diviseur de tension comprend deux résistances ohmiques, la première prise de tension et la deuxième prise de tension étant constituées en prise de tension commune. L'invention s'étend, en outre, à un moteur électrique 30 ayant un convertisseur constitué comme ci-dessus pour l'application d'une tension de fonctionnement. L'invention s'étend, en outre, à un véhicule automobile à traction électrique ou à traction hybride, qui est équipé d'un moteur électrique ayant un convertisseur comme moteur de traction. L'invention s'étend, en outre, à un procédé pour faire 5 fonctionner un convertisseur ayant un circuit intermédiaire de tension pour mettre une tension de circuit intermédiaire à la disposition d'une unité de puissance pour la transformation de l'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comprend les stades suivants : 10 - prélèvement d'une première sous-tension de la tension (UzK) de circuit intermédiaire pour appliquer une première sous-tension à un élément de fonction, afin de réaliser une fonction d'une première partie d'un circuit supplémentaire, 15 - prélèvement d'une deuxième sous-tension de la tension (UzK) de circuit intermédiaire pour l'application d'une deuxième sous-tension à au moins un autre élément de fonction, afin de réaliser une autre fonction d'une deuxième partie du circuit 20 supplémentaire, dans lequel au moins un élément de fonction est découplé électriquement d'au moins un autre élément de fonction, lorsque l'autre élément de fonction réalise sa fonction, une résistance électrique définie étant produite dans la 25 partie de circuit du un élément de fonction. On peut, notamment, à cet effet, bloquer supplémentairement une réalisation de la fonction de l'un des éléments de fonction. Dans un mode de réalisation avantageux du procédé, une 30 résistance électrique définie de la partie de circuit de l'un des éléments de fonction est produite par une liaison électrique d'une prise de tension pour le prélèvement de la sous-tension associée à la partie de circuit avec un potentiel, notamment le potentiel inférieur de la tension du circuit intermédiaire. Dans un autre mode de réalisation avantageux du procédé, l'une ou plusieurs des fonctions suivantes parmi les éléments de fonction sont réalisées : - mesure de la tension du circuit intermédiaire, alimentation d'un circuit de démarrage en une tension d'alimentation, - décharge active du circuit intermédiaire.
Les avantages obtenus par le procédé suivant l'invention et par ce mode de réalisation ont été décrits déjà en liaison avec le convertisseur suivant l'invention, de sorte que l'on ne les expliquera pas davantage ici pour éviter des répétitions.
I1 va de soi que les divers modes de réalisation de l'invention peuvent être réalisés seuls ou en n'importe quelle combinaison, pour obtenir des améliorations des convertisseurs habituels et de leur procédé de fonctionnement. Les caractéristiques mentionnées précédemment et à expliciter plus bas peuvent être utilisées non seulement dans les combinaisons indiquées, mais également dans d'autres combinaisons ou seules, sans s'écarter de la portée de la présente invention. L'invention sera explicitée maintenant d'une manière plus 25 précise au moyen d'un exemple de réalisation en se reportant aux dessins annexés. Dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d'un onduleur à 3 phases ; la figure 2 est une représentation schématique du circuit 30 supplémentaire de l'onduleur à 3 phases de la figure 1.
Dans les figures est illustré un exemple de réalisation d'un onduleur à 3 phases suivant l'invention désigné dans son ensemble par le repère 1 et servant à transformer une tension continue en trois phases de courant alternatif pour l'alimentation d'un moteur électrique. L'onduleur 1 à 3 phases sert, par exemple, à alimenter un moteur à courant triphasé d'un véhicule automobile à traction électrique ou hybride. Concrètement, la figure 1 montre le côté secondaire ou de la tension haute de l'onduleur 1 à 3 phases, qui a, en règle générale, une tension de travail de plusieurs centaines de volts. Le côté primaire ou de tension basse (non représenté) comporte une logique de commande, dont les tensions de travail correspondent aux tensions de logique et de réseau de bord habituelles et sont typiquement de 1 à 24 volts. Les côtés primaire et secondaire de l'onduleur 1 à 3 phases sont séparés galvaniquement, mais sont reliés l'un à l'autre en informatique.
Comme le montre la figure 1, l'onduleur 1 à 3 phases a, par exemple, une structure modulaire et comprend une majorité de modules parallèles, dont seuls sont représentés à la figure 1 ceux qui servent à la compréhension de l'invention. C'est ainsi que l'onduleur 1 à 3 phases comprend un module 2 de puissance ayant trois demi-ponts 3, dont chacun sert à la production d'une phase du courant alternatif, abrégés en u, v et w. Chaque demi-pont 3 dispose, d'une manière en soi connue, d'une paire de commutateurs composée de deux commutateurs 4 de puissance montés en série, qui sont constitués sous la forme de transistors de puissance, par exemple de transistors de puissance bipolaires à électrode de grille isolée (IGBT) ou de MOSFETs de puissance. Une diode 6 de roue libre à sens direct opposé est montée en parallèle à chaque commutateur 4 de puissance. Les phases u, v, w de courant alternatif sont prélevées respectivement par une prise 5 médiane entre deux commutateurs 4 de puissance montés en série d'un demi-pont 3. Les prises 5 intermédiaires sont reliées à des branches d'enroulement (non représentées) du moteur électrique, un potentiel d'une polarité déterminée à l'avance pendant une durée déterminée étant fourni aux branches d'enroulement pour la commande du sens de rotation et de la vitesse de rotation. A cet effet, les commutateurs 4 de puissance sont commandés en conséquence par la logique de commande du circuit primaire par des signaux de commande. Une tension UZK (tension continue) de circuit intermédiaire est appliquée au module 2 de puissance par un circuit 7 intermédiaire de tension. A cet effet, les demi-ponts 3 parallèles sont reliés électriquement à deux lignes 8, 8' de circuit intermédiaire, qui sont raccordées à un condensateur 9, de manière à ce que l'une des lignes 8 du circuit intermédiaire ait un potentiel (DC+) plus haut et que l'autre ligne 8' du circuit intermédiaire ait un potentiel (DC-) plus bas. A partir de la différence entre les deux potentiels (DC+, DC-), on obtient la tension UzK de circuit intermédiaire, qui est transformée en les phases u, v, w de courant alternatif par les demi-ponts 3. Pour disposer d'une puissance suffisante du moteur pour la traction du véhicule automobile, la tension UzK du circuit intermédiaire doit être suffisamment haute. La tension UzK du circuit intermédiaire est, par exemple, de l'ordre de 400 à 900 volts. La capacité du condensateur 9 est, par exemple, de 1000 pF. En fonctionnement, le condensateur 9 est chargé électriquement par une source (non représentée) de courant continu raccordée aux deux lignes 8, 8' du circuit intermédiaire, par exemple, par un accumulateur ou par une pile à combustible.
Ne sont pas représentés à la figure 1 d'autres modules de l'onduleur 1 à 3 phases, qui sont reliés électriquement aux deux lignes 8, 8' du circuit intermédiaire suivant un circuit en parallèle au module 2" de puissance, par exemple des modules de filtrage et des modules de bobine pour les phases u, v, w du courant alternatif. Ne sont pas représentés, non plus, des capteurs de courant pour les trois phases u, v, w de courant alternatif. Un aspect essentiel de l'onduleur 1 à 3 phases est un circuit supplémentaire désigné dans son ensemble par le repère 10 et représenté en détail à la figure 2. Le circuit 10 supplémentaire, raccordé aux deux lignes 8, 8' du circuit intermédiaire et monté en parallèle au module 2 de puissance, remplit plusieurs fonctions en liaison avec la tension UzK du circuit intermédiaire, qui seront explicitées d'une manière plus précise plus bas. Comme le montre la figure 2, le circuit 10 supplémentaire comprend un diviseur 11 de tension, qui court-circuite électriquement les deux lignes 8, 8' du circuit intermédiaire. Le diviseur 11 de tension est constitué d'une multiplicité n de résistances ohmiques montées en série (chaîne de résistances) désignées ici par R1, R2, R3, R4 ... Rn. Le diviseur 11 de tension dispose, par exemple, de cinq, six ou plusieurs résistances ohmiques, un nombre relativement grand de résistances ohmiques (par exemple, 10 à 12) étant préféré, en raison de la puissance ohmique perdue moindre que cela emporte. Le diviseur 11 de tension est relié électriquement à un point V1 de la ligne 8' du circuit intermédiaire, voisin de la résistance R1, et à un point V2 de liaison de la ligne 8 du circuit intermédiaire, voisin de la énième résistance Rn. Les résistances R1 et R2 ont une valeur de 5 résistance relativement petite, qui est respectivement de l'ordre d'un kiloohm (kû) à un chiffre ou à deux chiffres (par exemple, de 1 à 20 kû). La résistance R1 a, par exemple, une valeur de 3 kû et la résistance R2 une valeur de 10 kQ. Les résistances R3, R4 ... Rn sont 10 respectivement de relativement grande valeur ohmique, leurs résistances étant respectivement de 100 kû à 1 mégaohm (MO). Par le diviseur 11 de tension, on peut obtenir une décharge passive (qui ne peut pas être commandée) du 15 circuit 7 intermédiaire de tension. On choisit, à cet effet, la valeur des résistances ohmiques du diviseur 11 de tension, de manière à effectuer une décharge pendant un laps de temps suffisamment long de, par exemple, au moins une ou plusieurs heures, de sorte que la capacité à 20 fonctionner de l'onduleur 1 à 3 phases ne soit pas influencée ou ne le soit pas d'une manière notable par la décharge passive. On évite, en outre, un échauffement excessif des résistances ohmiques du diviseur 11 de tension par un courant de décharge relativement peu 25 intense. Par la décharge passive du circuit 7 intermédiaire de tension, on peut améliorer la sécurité de fonctionnement de l'onduleur 1 à 3 phases, puisque la tension haute présente, en cas de défaillance ou si le véhicule s'est 30 arrêté longtemps, par exemple pour une réparation, est maîtrisée dans un atelier. Le circuit 10 supplémentaire dispose, outre du diviseur 11 de tension, d'une première partie 12 de circuit, qui permet d'avoir une autre fonction, à savoir la mesure de la tension UZK du circuit intermédiaire. Typiquement (mais cela n'est pas obligatoire), une mesure de la 5 tension UZK du circuit intermédiaire s'effectue pendant le fonctionnement de l'onduleur 1 à 3 phases. A cette fin, la première partie 12 de circuit comprend un convertisseur 13 analogique-numérique (ADC) ayant une premier entrée ADC 14 et une deuxième entrée ADC 15. La 10 première entrée ADC 14 est raccordée au diviseur 11 de tension par une première prise 16 de tension (prise intermédiaire). La première prise 16 de tension est reliée électriquement à un point V3 de liaison entre la résistance R1 et la résistance R2 du diviseur 11 de 15 tension. La deuxième entrée ADC 15 est reliée électriquement à un point V4 de liaison de la ligne 8' de circuit intermédiaire. Il s'applique ainsi à la première entrée ADC 14 un potentiel, qui est donné par la chute de la tension UZK 20 de circuit intermédiaire aux bornes des résistances R2, R3, R4 ... Rn ohmiques. Il s'applique à la deuxième entrée ADC 15, comme potentiel de référence, le potentiel (DC-) inférieur de la tension UZK du circuit intermédiaire, de sorte qu'il est mesuré par le convertisseur 13 25 analogique-numérique la tension qui chute aux bornes de la résistance R1 et qui, typiquement, est si basse que le convertisseur 13 analogique-numérique peut être réalisé en ayant une rigidité diélectrique petite. D'une manière générale, les résistances ohmiques du diviseur 11 de 30 tension ont des dimensions telles que l'on peut prélever une première sous-tension, qui rend possible un traitement simple et peu coûteux par la technique de circuit numérique, dans ce cas, par exemple, une tension de l'ordre de 0 à 3 volts. A une sortie ADC (non représentée) du convertisseur 13 analogique-numérique est mise à disposition une valeur numérique correspondant à la tension chutant aux bornes de la résistance R1 ohmique, tension à partir de laquelle on peut déduire la tension Um de circuit intermédiaire. La première partie 12 de circuit comprend, en outre, un module de transistor composé d'un transistor Ti et d'une diode Dl montée tête-bêche. Le transistor Tl est relié électriquement par ses bornes de charge (borne d'entrée et borne de sortie) à un point V17 de liaison de la première prise 16 de tension et à un point V16 de liaison de la ligne 8' du circuit intermédiaire. En raison de la tension relativement basse qui chute aux bornes de la résistance R1, le transistor Ti peut être réalisé en ayant une rigidité diélectrique petite. Une commande de transistor Ti s'effectue par une logique 17 de commande Tl, qui est reliée à la borne de commande du transistor Ti. La logique 17 de commande Ti est reliée électriquement à un point V18 de liaison de la ligne 8' du circuit intermédiaire, le potentiel (DC-) inférieur servant de potentiel de référence. Par la logique 17 de commande Ti, il peut être appliqué à la borne de commande du transistor Ti, au choix, une tension de commande pour la mise à l'état passant, par exemple de 5 volts, ou une tension de commande, par exemple de 0 volt, pour la mise à l'état bloqué. Si le transistor Ti est mis à l'état passant, la première prise 16 de tension est reliée au potentiel (DC-) inférieur de la ligne 8' du circuit intermédiaire, de sorte qu'une tension ne chute pas aux bornes de la résistance R1 et que la première entrée ADC 14 est sans tension. La tension UzK du circuit intermédiaire peut être mesurée, si le transistor Ti est mis dans son état bloqué, la sous-tension prélevée étant envoyée comme tension d'entrée ou de mesure au convertisseur 13 analogique-numérique. En outre, le circuit 10 supplémentaire a une deuxième partie 18 de circuit, qui permet d'avoir une autre fonction en liaison avec la tension UzK du circuit intermédiaire, à savoir la mise à disposition d'une tension d'alimentation d'un circuit 19 de démarrage, qui n'est pas représentée de manière précise. A cette fin, le circuit 10 supplémentaire a une deuxième prise 20 de tension (prise intermédiaire), qui est reliée électriquement à un point V5 de liaison du diviseur 11 de tension entre la résistance R2 et la résistance R3. Une entrée, qui n'est pas dessinée de manière précise, du circuit 19 de démarrage est reliée électriquement, avec interposition d'une résistance RV1 ohmique servant de résistance d'appoint, à un point V6 de liaison de la deuxième prise 20 de tension. La deuxième prise 20 de tension est, en outre, reliée électriquement par un circuit série composé d'une résistance RV1 d'appoint et d'un module de transistor en aval, constitué d'un transistor T2 et d'une diode D2 montée tête-bêche à la ligne 8' du circuit intermédiaire. Le transistor T2 est relié électriquement par ses deux bornes de charge à la résistance RV1 d'appoint et a un point V19 de liaison de la ligne 8' du circuit intermédiaire. En raison de la tension relativement basse, qui chute aux bornes des deux résistances R1 et R2, le transistor T2 peut être réalisé en ayant une rigidité diélectrique petite.
Le circuit 19 de démarrage est relié à un point V7 de liaison entre la résistance RV1 d'appoint et le transistor T2 du circuit série composé de la résistance RV1 d'appoint et du transistor T2, une diode D5 polarisée dans le sens bloqué étant montée intermédiairement. Si le circuit 19 de démarrage est constitué, dans le cas le plus simple, d'un condensateur (non représenté), la diode D5 peut empêcher une décharge du condensateur par la résistance RV1 d'appoint.
Une commande des transistors T2 s'effectue par une logique de commande T2, qui n'est pas représentée d'une manière précise et qui est reliée à la borne de commande du transistor T2. La logique de commande T2 est intégrée, dans ce cas, par exemple, au circuit 19 de démarrage, étant entendu qu'elle pourrait être réalisée de la même façon sous la forme d'un composant distinct. Par la logique de commande T2, la borne de commande du transistor T2 peut être mise, au choix, par une tension de commande dans son état passant ou dans son état bloqué. Si le transistor T2 est mis dans son état bloqué, une tension d'alimentation s'appliquant au point V7 de liaison s'applique au circuit 19 de démarrage. D'une manière générale, les résistances ohmiques du diviseur 11 de tension ont des dimensions telles qu'il peut être prélevé une sous-tension, qui permet d'appliquer au circuit 19 de démarrage une tension d'alimentation appropriée (par exemple, de 10 volts). Une adaptation supplémentaire de la tension d'alimentation peut être obtenue par la résistance RV1 d'appoint. Si le transistor T2 est mis dans son état passant, le potentiel (DC-) inférieur de la ligne 8' du circuit intermédiaire s'applique au point V7 de liaison du circuit 19 de démarrage. Une résistance électrique définie dans la deuxième partie 20 de circuit est donnée dans ce cas par la résistance RV1 d'appoint. Le circuit 10 supplémentaire a, en outre, une troisième partie 21 de circuit, qui rend possible une autre fonction, à savoir une décharge rapide active (c'est-à-dire qui peut être commandée) de la tension Um du circuit intermédiaire. D'une manière générale, on peut obtenir, par la troisième partie 21 du circuit, une décharge sensiblement plus rapide du circuit 7 intermédiaire de tension que par le diviseur 11 de tension. A la différence du diviseur 11 de tension, qui ne permet qu'une décharge passive du circuit 7 intermédiaire de tension, la troisième partie 21 du circuit peut être commandée d'une façon active pour obtenir, au choix, soit seulement une décharge lente du circuit 7 intermédiaire de tension, soit, en combinaison, une décharge lente et rapide du circuit 7 intermédiaire e tension. A cette fin, un circuit de décharge, désigné dans son ensemble par le repère 22, est relié électriquement, avec interposition d'une résistance RV2 ohmique servant de résistance d'appoint, à un point V8 de liaison de la deuxième prise 20 de tension. Le circuit 22 de décharge comprend un circuit série composé d'une résistance à coefficient de température positif, désignée dans ce qui suit par "résistance CTP" 23, et d'un transistor T4 de puissance. Ce circuit série court-circuite les deux lignes 8, 8' du circuit intermédiaire, l'extrémité du côté de la résistance étant reliée électriquement à un point V9 de liaison de la ligne 8 du circuit intermédiaire et l'extrémité du côté du transistor à un point V10 de liaison de la ligne 8' du circuit intermédiaire. La borne d'entrée du transistor T4 de puissance est reliée électriquement à la résistance CTP 23, la borne de sortie à la ligne 8' du circuit intermédiaire. La deuxième prise 20 de tension est reliée avec interposition de la résistance RV2 d'appoint à la borne de commande du transistor T4 de puissance. Le transistor T4 de puissance est constitué, par exemple, sous la forme d'un transistor de puissance bipolaire à électrode de grille isolée (IGBT) ou d'un MOSFET de puissance.
La résistance CTP 23 a, par exemple à une température de 25°C, une résistance électrique de 350 Ohm, qui, en raison des propriétés électriques du matériau résistant, augmente au fur et à mesure que la température s'élève. La résistance électrique de la résistance CTP 23 est, au moins à la température ambiante, sensiblement plus petite, par exemple d'au moins un facteur de 500, que la résistance électrique somme des résistances ohmiques du diviseur 11 de tension. C'est pourquoi, le courant de décharge passant par le circuit série, composé de la résistance CTP 23 et du transistor T4 de puissance, est sensiblement plus intense que celui passant par le diviseur 11 de tension. La troisième partie 21 du circuit comprend, en outre, un circuit série composé d'une résistance RV2 d'appoint et d'une diode Zener 24, par lequel la deuxième prise 20 de tension est raccordée à la ligne 8' du circuit intermédiaire. L'extrémité du côté de la diode du circuit série est reliée électriquement à un point V11 de liaison de la deuxième ligne 8' du circuit intermédiaire, de sorte que la diode Zener 29 est reliée électriquement directement à la ligne 8' du circuit intermédiaire. Rapporté à la tension Um du circuit intermédiaire, la diode Zener 24 est montée dans le sens bloqué, mais, pour une tension Un du circuit intermédiaire au-dessus d'une tension de claquage pouvant être prescrite, est conductrice du point de vue électrique. La borne de commande du transistor T4 de puissance est reliée électriquement à un point V12 de liaison du circuit série entre la résistance RV2 d'appoint et la diode Zener 23, de sorte que l'on peut obtenir une commande du transistor T4 de puissance par la tension prélevée du diviseur 11 de tension.
En outre, dans la troisième partie 21 du circuit, la deuxième prise 20 de tension est reliée électriquement, par un circuit série composé de la résistance d'appoint RV2 et d'un module de transistor monté en aval, constitué d'un transistor T3 et d'une diode D3 montées tête-bêche, à la ligne 8' du circuit intermédiaire. Le transistor T3 est relié électriquement par ses bornes de charge à la résistance RV2 d'appoint et à la ligne 8' du circuit intermédiaire, l'extrémité du côté du transistor du circuit série étant reliée électriquement à un point V13 de liaison de la ligne 8' du circuit intermédiaire. Une commande du transistor T3 s'effectue par une logique 25 de commande T3, qui est reliée à la borne de commande du transistor T3. La logique 25 de commande T3 est reliée électriquement à un point V14 de liaison de la ligne 8' du circuit intermédiaire, le potentiel (DC-) inférieur servant de potentiel de référence. Par la logique 25 de commande T3, il peut être appliqué à la borne de commande du transistor T3, au choix, une tension de commande pour la mise à l'état passant ou à l'état bloqué. En raison de la tension relativement basse qui est prélevée au diviseur 11 de tension, le transistor T3 peut, à la différence du transistor T4 de puissance, être réalisé en ayant une rigidité diélectrique petite. La borne de commande du transistor T4 de puissance est reliée électriquement à un point V15 de liaison, entre la résistance RV2 d'appoint et le transistor T3 du circuit série, composé de la résistance RV2 d'appoint et du transistor T3. Si le transistor T3 se trouve à l'état passant, le potentiel (DC-) inférieur du circuit 7 intermédiaire de tension s'applique à la borne de commande du transistor T4 de puissance. La borne de commande et la borne de sortie du transistor T4 de puissance se trouvent ainsi au même potentiel (DC-), de sorte que le transistor T4 de puissance est dans l'état bloqué. Dans cette situation, une décharge active du circuit 7 intermédiaire de tension en passant par la résistance CTP 23 n'est pas possible.
Une désactivation de ce genre de la décharge rapide du condensateur 9 est souhaitée pour le bon fonctionnement de l'onduleur 1 à 3 phases en fonctionnement normal du moteur électrique. C'est ainsi, par exemple, que le transistor T3 est mis à l'état passant par la logique 25 de commande T3 au démarrage du moteur électrique et dans l'état bloqué à l'arrêt. Si le transistor T3 se trouve dans l'état bloqué, le potentiel du point V12 de liaison s'applique à la borne de commande du transistor T4 de puissance, les résistances ohmiques étant choisies de manière à ce que le transistor T4 de puissance soit mis dans son état passant par la tension prélevée de la tension UZK du circuit intermédiaire. La décharge du circuit 7 intermédiaire de tension, en passant par la résistance CTP 23, s'effectue, en raison de la résistance électrique petite, sensiblement plus vite qu'en passant par le diviseur 11 de tension, de préférence dans un intervalle de temps de l'ordre de quelques secondes, par exemple en moins de 5 secondes. Un échauffement excessif de la résistance CTP 23, en raison du courant de décharge intense qui s'y produit, peut ainsi être empêché par l'augmentation de la résistance électrique au fur et à mesure que la température s'élève. Il s'avère en pratique que la température de la résistance CTP 23 s'élève jusqu'à une température maximum de fonctionnement, la résistance CTP 23 étant conçue en fonction de la tension UzK du circuit intermédiaire à décharger, de manière à ce que sa température maximum de fonctionnement rende possible une décharge sans destruction du circuit 7 intermédiaire de tension. La température maximum de fonctionnement de la résistance CTP 23 est, par exemple, comprise entre 130 et 160°C.
Une décharge rapide du circuit 7 intermédiaire de tension peut être ainsi obtenue d'une manière avantageuse par une prise de tension sur la tension UZK du circuit intermédiaire, en supposant que le transistor T3 est dans l'état bloqué. Une situation de ce genre se produit lorsque la borne de commande du transistor T3 est mise, par exemple, à 0 Volt par la logique 25 de commande T3, ce qui est prévu en technique de réalisation, lors de l'arrêt du moteur électrique. La diode Zener 24 est conçue pour claquer, si la tension s'appliquant au point V12 de liaison dépasse une valeur de seuil pouvant être donnée. La borne de commande du transistor T4 de puissance est ainsi protégée de surtension dans le circuit 7 intermédiaire de tension. D'autre part, le transistor T4 de puissance passe dans 30 son état bloqué, si la tension UzK du circuit intermédiaire est si basse qu'il ne s'applique plus la tension de commutation nécessaire au point V12 de liaison. Une continuation de la décharge active du circuit 7 intermédiaire de tension par la résistance CTP 23 n'est ainsi plus possible, de sorte qu'il subsiste une tension résiduelle (sans danger pour les personnes) de, par exemple, 10 à 50 Volts dans le circuit 7 intermédiaire de tension, laquelle peut être déchargée en passant par le diviseur 11 de tension sur un laps de temps sensiblement plus long. De préférence, la tension résiduelle est inférieure à 20%, notamment inférieure à 10%, de la tension UzK du circuit intermédiaire en fonctionnement normal de l'onduleur 1 à 3 phases. Une tension résiduelle dans le circuit 7 intermédiaire de tension a l'avantage que le condensateur 9 peut être chargé plus rapidement à la tension UzK du circuit intermédiaire souhaitée pour l'état de fonctionnement de l'onduleur 1 à 3 phases, de manière à rendre possible une reprise accélérée du fonctionnement. Un avantage particulier du circuit 10 supplémentaire réside dans le fait que par une commutation des transistors Tl, T2 et T3, on peut découpler électriquement les diverses parties 12, 18, 21 du circuit. Comme on l'a déjà expliqué, il s'effectue pendant le fonctionnement de l'onduleur à trois phases, en règle générale, une mesure de la tension UzK du circuit intermédiaire par la première partie 12 du circuit. Dans ce cas, le transistor T1 est mis dans son état bloqué. En même temps, le transistor T2 de la deuxième partie 18 du circuit et le transistor T3 de la troisième partie 21 du circuit sont mis respectivement dans leur état passant, de sorte que, à la fois, la première partie 18 du circuit et la troisième partie 21 du circuit ont une résistance électrique définie, qui est donnée par la résistance RV1 ou RV2 d'appoint respective. La mesure de la tension UZK du circuit intermédiaire n'est ainsi pas influencée d'une manière néfaste par la deuxième partie 18 du circuit et par la troisième partie 21 du circuit et des résistances définies de ces parties du circuit peuvent être prises en compte lors de la mesure de la tension du circuit intermédiaire. La résistance RV1 d'appoint et le transistor T2 de la deuxième partie 18 du circuit, d'une part, ainsi que la résistance RV2 d'appoint et le transistor T3 de la troisième partie 21 du circuit, d'autre part, forment respectivement un élément 26 de découplage pour le découplage électrique de la deuxième partie 18 du circuit et/ou de la troisième partie 21 du circuit de la première partie 12 du circuit. Il s'effectue d'autre part, une alimentation du circuit 19 de démarrage et une décharge active du circuit 7 intermédiaire de tension, en règle générale pendant les opérations de démarrage et/ou d'arrêt du moteur électrique, une mesure de la tension UzK du circuit intermédiaire n'étant en général pas nécessaire. Les transistors T2 et T3 de la deuxième partie 18 du circuit et de la troisième partie 21 du circuit, sont mis respectivement dans leur état bloqué, le transistor Tl de la première partie 12 du circuit étant mis en même temps dans un état passant. On peut ainsi obtenir d'une part que, pendant le fonctionnement du circuit 19 de démarrage et/ou du circuit 22 de décharge, il y ait dans la première partie 12 du circuit, une résistance électrique définie, qui est donnée par la résistance R2 ohmique. La résistance R2 sert, d'une certaine façon, de résistance d'appoint de la première partie 14 de circuit. D'autre part, le convertisseur 13 analogique - numérique est protégé d'une surtension éventuelle dans la première prise 16 de tension, surtension qui pourrait être provoquée par la deuxième partie 18 du circuit ou par la troisième partie 21 du circuit. La résistance R2 et le transistor Ti forment un élément 26 de découplage pour découpler électriquement la première partie 12 du circuit de la deuxième partie 18 du circuit et de la troisième partie 21 du circuit. Le circuit 10 supplémentaire permet ainsi, d'une manière avantageuse, une mesure de la tension Um du circuit intermédiaire et/ou une alimentation du circuit 19 de démarrage, en une tension d'alimentation prélevée de la tension Um du circuit intermédiaire et/ou une décharge active du circuit intermédiaire de tension, chaque fonction pouvant être découplée électriquement des deux autres fonctions par un élément de découplage, constitué d'un circuit série composé d'une résistance d'appoint et d'un transistor, qui relie électriquement la prise de tension respective à la ligne 8' du circuit intermédiaire. Les diverses fonctions sont réalisées par deux prises de tension sur seulement un unique diviseur 11 de tension. Il n'est ainsi pas nécessaire, pour les diverses fonctions, de prévoir dans le circuit 7 intermédiaire de tension, plusieurs diviseurs de tension (chaînes de résistances de haute tension) pour court-circuiter les deux lignes 8, 8' du circuit intermédiaire. Un montage de ce genre aurait l'inconvénient qu'il faudrait incorporer les entrefers et les zones de fuite nécessaires, ce qui exigerait beaucoup de place et contredirait ainsi les exigences de convertisseurs prenant toujours moins de place. En outre, prévoir concrètement des entrefers et des zones de fuite est très complexe et constitue une source potentielle d'erreurs. Le circuit 10 supplémentaire peut être modifié de bien des façons. On pourrait songer à prévoir seulement deux résistances R1 et R2 ohmiques dans le diviseur 11 de tension, la première prise 16 de tension et la deuxième prise 20 de tension étant dans ce cas rassemblées en une prise de tension commune entre les deux résistances R1 et R2. Il serait avantageux dans ce cas, de relier dans la première partie 12 du circuit, le transistor Ti à la prise de tension commune par une résistance d'appoint supplémentaire.
Chaque élément de découplage est constitué, dans le circuit 10 supplémentaire, d'un circuit série composé d'une résistance d'appoint et d'un transistor, le circuit série reliant électriquement la prise de tension associée à la ligne 8' du circuit intermédiaire. On pourrait songer à réaliser les éléments de découplage, respectivement d'une autre façon, par exemple seulement par un transistor qui a, à l'état bloqué, une résistance électrique définie. L'onduleur 1 à 3 phases suivant l'invention procure ainsi pour la première fois, la possibilité de réaliser une multiplicité de fonctions en liaison avec la tension UZK du circuit intermédiaire par un diviseur 11 de tension unique, les diverses fonctions pouvant être découpées électriquement les unes des autres par des éléments de découplage respectifs, de sorte que les fonctions ne se nuisent pas mutuellement. L'onduleur 1 à 3 phases peut être réalisé d'une manière prenant particulièrement peu de place, puisque seulement un seul diviseur 11 de tension est nécessaire, si bien que l'on n'a pas besoin notamment de place pour les entrefers et les zones de fuite de plusieurs chaînes de résistances de haute tension. La réalisation technique des entrefers et zones de fuite du diviseur 11 unique de tension est relativement simple et est peu sujette à tomber en panne.

Claims (14)

  1. REVENDICATIONS1. Convertisseur (1) ayant un circuit (7) intermédiaire de tension pour mettre une tension (UzK) de circuit 5 intermédiaire à la disposition d'une unité (2) de puissance de transformation de l'énergie électrique et un circuit (10) supplémentaire, caractérisé en ce que le circuit (10) supplémentaire comprend : - un diviseur (11) de tension raccordé au circuit (7) 10 intermédiaire de tension et ayant au moins deux résistances (R1, R2, R3 ... Rn) ohmiques, - une première prise (16) de tension du diviseur (11) de tension pour prélever une première sous-tension de la tension (UzK) de circuit intermédiaire, la première 15 prise (16) de tension étant reliée électriquement à une partie (12) de circuit ayant un élément (13) de fonction pour la réalisation d'une fonction, - au moins une deuxième prise (20) de tension du diviseur (11) de tension pour le prélèvement d'une 20 deuxième sous-tension de la tension (UzK) de circuit intermédiaire, la deuxième prise (20) de tension étant reliée électriquement à au moins une autre partie (18, 21) de circuit ayant un autre élément (19, 22) de fonction pour la réalisation d'une autre fonction, 25 les parties (12, 18, 21) de circuit disposant respectivement d'un élément (26) commutable de découplage électrique des autres parties du circuit, les éléments (26) de découplage ayant respectivement un commutateur (Ti, T2, T3) et étant constitués de manière à pouvoirréaliser, dans un premier état de commutation du commutateur (Ti, T2, T3), la fonction de la partie (12, 18, 21) de circuit associée et de manière à ne pas pouvoir réaliser, dans un deuxième état de commutation du commutateur (Ti, T2, T3), la fonction de la partie (12, 18, 21) de circuit et il y a, en même temps, dans la partie (12, 18, 21) de circuit, une résistance électrique définie par l'élément (26) de découplage.
  2. 2. Convertisseur suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (26) de découplage sont constitués respectivement pour relier électriquement la prise (16, 20) de tension associée à une ligne (8, 8') de circuit intermédiaire.
  3. 3. Convertisseur suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments (26) de découplage comprennent respectivement un circuit série composé d'une résistance (R2, RV1, RV2) ohmique d'appoint, l'élément (13, 19, 22) de fonction étant relié électriquement à un point (V17, V7, V12) de liaison entre la résistance (R2, RV1, RV2) d'appoint et le transistor (Ti, T2, T3).
  4. 4. Convertisseur suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diviseur (11) de tension a au moins trois résistances (R1, R2, R3 ... Rn) ohmiques, la première prise (16) de tension prélevant la première sous-tension entre une première paire de résistances (R1, R2) ohmiques et la deuxième prise (20) de tension prélevant la deuxième sous-tension entre une deuxième paire de résistances (R2, R3) ohmiques, les deux paires de résistances ohmiques étant différentes l'une de l'autre.
  5. 5. Convertisseur suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les deux paires de résistances (R1, R2; R2, R3) ohmiques ont une résistance (R2) ohmique commune.
  6. 6. Convertisseur suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la deuxième prise (20) de tension est reliée électriquement à une multiplicité de parties (18, 21) de circuit, qui sont pourvues respectivement d'un élément (19, 22) pour la réalisation d'une fonction.
  7. 7. Convertisseur suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que - une première partie (12) de circuit raccordée à la première prise (16) de tension est constituée pour mesurer la tension (UzK) de circuit intermédiaire, et/ou - une deuxième partie (18) de circuit raccordée à la deuxième prise (20) de tension est constituée pour alimenter un circuit de démarrage en une tension d'alimentation, et/ou - une troisième partie (21) de circuit raccordée à la deuxième prise (20) de tension est constituée pour décharger activement le circuit (7) intermédiaire de tension.
  8. 8. Convertisseur suivant la revendication 7, caractérisé en ce que - la première partie (12) de circuit comprend un convertisseur (13) analogique-numérique, et/ou - la deuxième partie (18) de circuit comprend un accumulateur de charge, et/ou - la troisième partie (21) de circuit comprend un circuit série composé de transistors (T4) de puissanceet de résistances (23) à coefficient de température positif.
  9. 9. Convertisseur suivant l'une des revendications 1 ou 2, ainsi que 5 à 8, caractérisé en ce que le diviseur (11) de tension comprend deux résistances ohmiques, la première prise (16) de tension et la deuxième prise (20) de tension étant constituées en prise de tension commune.
  10. 10. Machine électrique ayant un convertisseur (1) suivant l'une des revendications 1 à 9 pour fournir une tension de fonctionnement.
  11. 11. Véhicule automobile ayant une traction électrique 15 hydride, qui est équipé d'une machine électrique ayant un convertisseur suivant la revendication 10 comme machine de traction.
  12. 12. Procédé pour faire fonctionner un convertisseur (1) 20 ayant un circuit (7) intermédiaire de tension pour mettre une tension (UzK) de circuit intermédiaire à la disposition d'une unité (2) de puissance pour la transformation de l'énergie électrique, caractérisé en ce qu'il comprend les stades suivants : 25 - prélèvement d'une première sous-tension de la tension (UzK) de circuit intermédiaire pour appliquer une première sous-tension à un élément de fonction, afin de réaliser une fonction d'une première partie d'un circuit supplémentaire, 30 - prélèvement d'une deuxième sous-tension de la tension (UzK) de circuit intermédiaire pour l'application d'une deuxième sous-tension à au moins un autre élément de fonction, afin de réaliser une autrefonction d'une deuxième partie du circuit supplémentaire, dans lequel au moins un élément de fonction est découplé électriquement d'au moins un autre élément de fonction, lorsque l'autre élément de fonction réalise sa fonction, une résistance électrique définie étant produite dans la partie de circuit du un élément de fonction.
  13. 13. Procédé suivant la revendication 12, caractérisé en ce qu'une résistance électrique définie de la partie de circuit de l'un des éléments de fonction est produite par une liaison électrique d'une prise de tension pour le prélèvement de la sous-tension associée à la partie de circuit avec un potentiel, notamment le potentiel inférieur de la tension du circuit intermédiaire.
  14. 14. Procédé suivant l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que l'une ou plusieurs des fonctions suivantes parmi les éléments de fonction sont réalisées : 20 - mesure de la tension du circuit intermédiaire, - alimentation d'un circuit de démarrage en une tension d'alimentation, - décharge active du circuit intermédiaire.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015013875B4 (de) 2015-10-28 2022-05-05 Audi Ag Wechselrichter für eine elektrische Maschine, elektrische Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Wechselrichters
DE102017120356A1 (de) * 2017-09-05 2019-03-07 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Stromrichtereinrichtung

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1691478A2 (fr) * 2005-02-11 2006-08-16 ABB Oy Procédé et dispositif en liaison avec un convertisseur de fréquence
US20080007277A1 (en) * 2006-07-08 2008-01-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Method for measuring the insulation resistance in an IT network
US20110148382A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Rajesh Tiruvuru Start-Up Supply
US20110242862A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Connecticut Electric, Inc. Soft start circuit for power factor correction network
US20120176821A1 (en) * 2010-08-11 2012-07-12 Dunipace Richard A Startup Circuit and Input Capacitor Balancing Circuit

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19710371C1 (de) 1997-03-13 1998-09-03 Semikron Elektronik Gmbh Schaltungsanordnung zum Aufladen von Zwischenkreisen
US20050264256A1 (en) * 2004-05-26 2005-12-01 Delphi Technologies, Inc. Dual-mode bus discharging circuit
DE102008010978A1 (de) * 2008-02-25 2009-08-27 Robert Bosch Gmbh Entladeschaltung für Hochspannungsnetze
KR20120059129A (ko) * 2010-11-30 2012-06-08 삼성전기주식회사 Ac 방전 회로
EP2639949B1 (fr) * 2012-03-13 2020-04-29 Siemens Aktiengesellschaft Alimentation en courant avec circuit intermédiaire

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1691478A2 (fr) * 2005-02-11 2006-08-16 ABB Oy Procédé et dispositif en liaison avec un convertisseur de fréquence
US20080007277A1 (en) * 2006-07-08 2008-01-10 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Method for measuring the insulation resistance in an IT network
US20110148382A1 (en) * 2009-12-23 2011-06-23 Rajesh Tiruvuru Start-Up Supply
US20110242862A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-06 Connecticut Electric, Inc. Soft start circuit for power factor correction network
US20120176821A1 (en) * 2010-08-11 2012-07-12 Dunipace Richard A Startup Circuit and Input Capacitor Balancing Circuit

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