FR3064849B1 - Cellule d'alimentation hybride - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à un convertisseur de puissance bidirectionnel (100) pour convertir une tension d'entrée en une tension de sortie. Le convertisseur de puissance bidirectionnel (100) peut comprendre une unité de commutation primaire ayant une fréquence de commutation primaire et une unité de commutation secondaire ayant une fréquence de commutation secondaire : la fréquence de commutation primaire étant inférieure à la fréquence de commutation secondaire.
Description
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
La présente invention se rapporte à un convertisseur de puissance pour convertir une puissance d’entrée en une puissance de sortie, à un processus d’augmentation de tension et/ou à un processus de diminution de tension pour convertir une puissance d’entrée en une puissance de sortie. Plus particulièrement, la présente invention est dédiée, mais pas exclusivement, à des systèmes de traction électriques capables d’entraîner des moteurs électriques et de récupérer l’énergie cinétique vers les Systèmes de Stockage d’Énergie intégrés.
ÉTAT DE L’ART
Comme les technologies de batteries et de supercondensateurs ont été améliorées au cours des dernières décennies, des véhicules électriques sont devenus une solution attrayante avec une réalité économique. En outre, en raison de l’engagement de plusieurs pays du monde à respecter la loi de la COP21, un véhicule complètement à essence classique peut être abandonné en le remplaçant par la solution électrique. L’une des premières applications sera le transport public comme les systèmes de bus et de tramway, par exemple. Dans ces applications, une puissance élevée est requise pour alimenter les unités de traction.
Cela implique une connexion parallèle de supercondensateurs et de batteries qui sont plus généralement appelés Éléments de Stockage d’Énergie, également connus comme ESE. Cette configuration électrique peut être obtenue grâce à un convertisseur haute puissance qui gère l’énergie entre les unités de traction et plusieurs ESE. Cette solution électrique est distinguée par sa capacité à récupérer l’énergie cinétique, ce qui permet d’améliorer de manière significative l’ensemble du rendement du système global. Ces critères peuvent impliquer l’utilisation d’un convertisseur bidirectionnel haute puissance avec un rendement élevé.
Ces convertisseurs bidirectionnels haute puissance fonctionnent à haute tension et le risque de défauts apparaissant sur le semi-conducteur de puissance, à ce niveau de tension, est lié à l’effet de rayons cosmiques qui dépend de l’altitude et de la tension de polarisation continue. Par exemple, le MTBF, un acronyme pour Temps Moyen Entre Défaillances, pour un composant haute tension peut être d’environ 15 ans pour certains marchés, alors qu’il devrait être supérieur à 30 ans pour les applications ferroviaires. Ainsi, la valeur FIT, abréviation de Nombre de Défaillances Dans Un Temps Donné, due à l’effet de rayons cosmiques provenant du semi-conducteur de puissance devrait être bien analysée par rapport aux applications finales. Parfois, il est obligatoire d’utiliser une tension de claquage plus élevée pour respecter le MTBF attendu, il est évident que l’utilisation de Transistors Bipolaires à Grille Isolée, IGBT comme abréviation, de 1,7 kV, au lieu de IGBT de 1,2 kV a une conséquence énorme sur la fréquence de commutation pour les mêmes pertes de puissance. Cela implique une conséquence sur la taille et le poids des systèmes. L’utilisation de modules de puissance au carbure de silicium, modules de puissance SIC comme abréviation, peut être une alternative, lesquels modules sont souvent envisagés pour améliorer le rendement et la taille du convertisseur de puissance . Cependant, ces composants sont nouveaux sur le marché et il n’y a aucun retour sur leur capacité à fonctionner dans une large plage de température sur une longue période de temps, spécialement dans les applications dans lesquelles il existe des contraintes de cyclage thermique. De plus, leur coût reste plus élevé que les modules de puissance au Silicium standards. Pour s’attaquer au marché des véhicules électriques publics, par exemple, nécessitant une charge rapide répétitive de courant élevé, dans un marché concurrentiel, les modules de puissance entièrement SiC ne peuvent pas encore être pris en considération.
En effet, en raison des cycles aléatoires haute puissance, le cyclage thermique du semi-conducteur doit être pris en considération pendant la conception du convertisseur de puissance . Ces contraintes thermiques sont dues aux charges rapides provenant de la récupération d’énergie cinétique, lors de la phase de freinage, dues au courant d’appel d’alimentation élevé requis par les unités de traction et/ou dues à la faible consommation de puissance provenant du Chauffage, de la Ventilation et de la Climatisation par exemple.
Pour réduire les pertes par effet joule dans les connexions par fils électriques, une combinaison en série de l'ESE est utilisée, impliquant une tension élevée, d’environ 0,9 kV, aux bornes du convertisseur de puissance , Cette tension amène à accorder une attention spécifique à la durée de vie du semi-conducteur en raison de la combinaison du rayon cosmique par rapport à la tension de fonctionnement de jonction ; l’immunité des composants SiC et Si devrait être étudiée pour ne pas affecter la fiabilité du système ce qui devient crucial pour le transport terrestre comme les bus, les tramways, les trains, le transport aérien comme les aéronefs et le transport maritime comme le bateau.
Comme le convertisseur de puissance est intégré dans un matériel roulant, la taille et le poids doivent être pris en considération pour trouver la meilleure topologie électrique. En conséquence, une topologie de fréquence de commutation élevée sera prise en considération.
En plus de ça, dans un système de transport public particulièrement, les recharges rapides des ESE se produisent lors de brefs arrêts lorsque les passagers montent et descendent, ce qui peut générer un bruit audible élevé en raison de l’effet de magnétostriction des éléments magnétiques et peut déranger les passagers.
Dans plusieurs convertisseurs de puissance à commutation douce, il est souvent impossible de fonctionner sans aucune charge, car les condensateurs d’amortissement sont déchargés rapidement à travers les semi-conducteurs de puissance. Cette perte réduit la durée de vie du système.
RÉSUMÉ DE L’INVENTION
Afin d’atteindre cet objectif, la présente invention peut fournir, selon un aspect de l’invention, un convertisseur de puissance hacheur parallèle ou hacheur série pour convertir une puissance primaire d’entrée ayant une tension primaire d’entrée et un courant primaire d’entrée en une puissance secondaire de sortie ayant une tension secondaire de sortie et un courant secondaire de sortie ou une puissance secondaire d’entrée ayant une tension secondaire d'entrée et un courant secondaire d’entrée en une puissance primaire de sortie ayant une tension primaire de sortie et un deuxième courant primaire respectivement ; ledit convertisseur de puissance comportant au moins : - un agencement de commutation primaire comprenant au moins une unité de commutation primaire ayant une perte de commutation dynamique primaire ; - un agencement de commutation secondaire comprenant au moins une unité de commutation secondaire ayant une perte de commutation dynamique secondaire ; et, - une unité résonante reliant ladite au moins une unité de commutation primaire et ladite au moins une unité de commutation secondaire ; ladite perte de commutation dynamique primaire étant supérieure à ladite perte de commutation dynamique secondaire.
Ainsi, cet agencement améliore le rendement, la durée de vie, la fiabilité, la résistance thermique de l’agencement primaire par rapport à l’agencement secondaire et le bruit audible tout en réduisant la taille. En outre, cet agencement améliore la fréquence de commutation de l’agencement de commutation primaire et augmente la fréquence de hachage du hacheur parallèle ou hacheur série convertisseur de puissance . De plus, cet agencement réduit la rampe de tension appliquée aux éléments magnétiques externes par rapport à la commutation dure classique améliorant leur durée de vie et réduisant l’interférence électromagnétique.
Nous entendons par une perte de commutation dynamique primaire, une fonction de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation primaire caractérisée par un mode de commutation dure. En particulier, la perte de commutation dynamique primaire peut être définie comme une somme de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation primaire.
Nous entendons par une perte de commutation dynamique secondaire, une fonction de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation secondaire caractérisée par un mode de commutation dure. En particulier, la perte de commutation dynamique secondaire peut être définie comme une somme de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation secondaire.
Le convertisseur de puissance peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques techniques suivantes qui peut/peuvent être prise en considération seule ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, ladite unité résonnante peut comprendre au moins une inductance et un condensateur.
Ainsi, cet agencement permet d’ajuster la résonance de l’unité résonante
Selon un mode de réalisation, ledit agencement de commutation primaire peut comprendre au moins une première unité de commutation primaire et une deuxième unité de commutation primaire et/ou dans lequel ledit agencement de commutation secondaire peut comprendre au moins une première unité de commutation secondaire et une deuxième unité de commutation secondaire .
Selon un mode de réalisation, une dimension de l’agencement de commutation primaire peut être supérieure à une dimension de l’agencement de commutation secondaire . Selon un mode de réalisation, la taille de l’agencement de commutation primaire peut être plus grande que la taille de l’agencement de commutation secondaire .
Nous entendons par dimension une dimension de composant.
Ainsi, cet agencement, l’agencement de commutation primaire peut dissiper plus de chaleur que l’agencement de commutation secondaire et l’agencement de commutation primaire peut avoir une meilleure fiabilité que l’agencement de commutation secondaire.
Selon un mode de réalisation, l’agencement de commutation primaire peut comprendre une perte de commutation dynamique primaire et ledit agencement de commutation secondaire peut comprendre une perte de commutation dynamique secondaire ; ladite perte de commutation dynamique primaire peut être supérieure à ladite perte de commutation dynamique secondaire.
Ainsi, cet agencement réduit le bruit audible.
Selon un mode de réalisation, ladite au moins une unité de commutation primaire peut être un thyristor À extinction par la gâchette, un Transistor Bipolaire à Grille Isolée, un Transistor à Effet de Champ et/ou un Transistor à Effet de Champ à Semi-conducteur à Oxyde Métallique et/ou ladite au moins une unité de commutation secondaire peut être un Transistor à Effet de Champ et/ou un Transistor à Effet de Champ à Semi-conducteur à Oxyde Métallique.
Ainsi, cet agencement est lié aux pertes de résistance thermique et améliore la durée de vie, le cycle thermique, la fiabilité et la taille du convertisseur de puissance.
Selon un mode de réalisation, le convertisseur de puissance peut comprendre au moins : - une borne primaire : ladite borne primaire peut être configurée pour relier un composant électrique primaire audit convertisseur de puissance ; - une borne secondaire : ladite borne secondaire peut être configurée pour relier un composant électrique secondaire audit convertisseur de puissance ; - une borne commune : ladite borne commune peut être reliée audit composant électrique primaire et audit composant électrique secondaire ; ledit agencement de commutation primaire peut être relié à ladite borne primaire , à ladite borne secondaire , et à ladite borne commune , et ledit agencement de commutation secondaire peut être relié à ladite borne secondaire et à ladite borne commune .
Ainsi, cet agencement permet au convertisseur de puissance d’être relié à une charge et à une source d’énergie.
Selon un mode de réalisation, l’agencement de commutation primaire peut comprendre au moins une première unité de commutation primaire et une deuxième unité de commutation primaire et/ou dans lequel l’agencement de commutation secondaire peut comprendre au moins une première unité de commutation secondaire et une deuxième unité de commutation secondaire .
Selon un mode de réalisation, l’agencement de commutation primaire peut comprendre une perte de commutation dynamique primaire et ledit agencement de commutation secondaire peut comprendre une perte de commutation dynamique secondaire ; ladite perte de commutation dynamique primaire peut être supérieure à ladite perte de commutation dynamique secondaire.
Ainsi, cet agencement réduit le bruit audible.
Selon un mode de réalisation, la fréquence de commutation primaire peut être comprise entre 2 kHz et 60 kHz, en particulier entre 2,9 kHz et 53 kHz, et de préférence entre 3,4 kHz et 46 kHz et ladite fréquence de commutation secondaire peut être comprise entre 5 kHz et 96 kHz, en particulier entre 9 kHz et 83 kHz, et de préférence entre 14 kHz et 71 kHz.
Un autre aspect de la présente invention peut fournir un processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension pour convertir une puissance primaire d’entrée ayant une tension primaire d’entrée et un courant primaire d’entrée en une puissance secondaire de sortie ayant une tension secondaire de sortie et un courant secondaire de sortie ou une puissance secondaire d’entrée ayant ladite tension secondaire d’entrée et un courant secondaire d’entrée en une puissance primaire de sortie ayant une tension primaire de sortie et un deuxième courant primaire respectivement ; ledit processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension comprenant au moins une étape qui consiste : - à fournir un convertisseur de puissance selon l’invention ; - à mettre hors tension au moins une unité de commutation secondaire lorsqu’une tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire atteint un rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie ou de ladite tension primaire de sortie respectivement.
Selon un mode de réalisation, ledit rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie ou de ladite tension primaire de sortie respectivement peut être compris entre 20% et 80%, en particulier entre 40% et 60% et de préférence entre 45% et 55%.
Selon un mode de réalisation, ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire peut être une tension aux bornes dudit au moins un condensateur.
Selon un mode de réalisation, ladite au moins une unité de commutation secondaire peut comprendre une caractéristique intrinsèque commandant le temps de ladite étape de mise hors tension.
Selon un mode de réalisation, ladite caractéristique intrinsèque peut être une résistance de grille de ladite au moins une unité de commutation secondaire.
Selon un mode de réalisation, ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire atteint une tension entre ladite borne secondaire et ladite borne primaire .
Selon un mode de réalisation, ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire atteint une tension entre ladite borne primaire et ladite borne commune .
Selon un mode de réalisation, un courant de ladite unité résonnante atteint un courant résonant maximal.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape de mise sous tension de ladite au moins une unité de commutation primaire lorsque ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire atteint une tension minimale.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - un premier courant primaire continu circule à travers la première unité de commutation primaire de la borne primaire à la borne secondaire et atteint un premier courant primaire minimal ; - une deuxième tension résonante continue mesurée entre la borne primaire et la borne commune chute ; - un courant résonnant continu circule de la borne primaire à la borne commune à travers l’unité résonante et atteint un courant résonant continu maximal ; et, - un deuxième courant primaire inverse circule à travers la deuxième unité de commutation primaire de la borne primaire à la borne commune et peut être différent d’un deuxième courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension comprend une étape : - ledit premier courant primaire continu atteint un premier courant primaire de référence ; - ladite deuxième tension résonante continue atteint une deuxième tension résonante continue de référence ; - ledit courant résonnant continu chute ; et, - ledit deuxième courant primaire inverse atteint un deuxième courant primaire inverse minimal.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit premier courant primaire continu demeure audit premier courant primaire de référence ; - ladite deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue de référence ; - ledit courant résonant continu atteint un courant résonant continu de référence; et, - ledit deuxième courant primaire inverse atteint un deuxième courant primaire inverse maximal.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit premier courant primaire continu demeure audit premier courant primaire de référence ; - ladite deuxième tension résonnante continue augmente ; - ledit courant résonnant continu demeure audit courant résonant continu de référence ; et, - ledit deuxième courant primaire inverse chute.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit premier courant primaire continu atteint un premier courant primaire maximal ; - ladite deuxième tension résonante continue atteint une deuxième tension résonante continue maximale ; - ledit courant résonnant continu circule de la borne primaire à la borne secondaire à travers l’unité résonante ; et, - ledit deuxième courant primaire inverse atteint ledit deuxième courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit premier courant primaire continu demeure audit premier courant primaire maximal ; - ladite deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue maximale ; - ledit courant résonant continu circule de la borne primaire à la borne secondaire à travers l’unité résonnante ; et, - ledit deuxième courant primaire inverse demeure audit deuxième courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit premier courant primaire continu demeure audit premier courant primaire maximal ; - ladite deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue maximale ; - ledit courant résonant continu circule de la borne primaire à la borne secondaire à travers l’unité résonnante ; et, - ledit deuxième courant primaire inverse demeure audit deuxième courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit premier courant primaire continu demeure audit premier courant primaire maximal ; - ladite deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue maximale ; - ledit courant résonant continu circule de la borne primaire à la borne secondaire à travers l’unité résonnante ; et, - ledit deuxième courant primaire inverse demeure audit deuxième courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - un deuxième courant primaire continu circule à travers la deuxième unité de commutation primaire de la borne commune à la borne primaire et atteint un deuxième courant primaire minimal ; - une première tension résonante continue mesurée entre la borne primaire et la borne secondaire chute ; - un deuxième courant résonnant circule de la borne secondaire à la borne primaire à travers l’unité résonante et atteint un courant résonant continu maximal ; et, - un premier courant primaire inverse circule à travers la première unité de commutation primaire de la borne secondaire à la borne primaire et peut être différent d’un premier courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit deuxième courant primaire continu atteint un premier courant secondaire de référence ; - ladite première tension résonante continue atteint une première tension résonante continue de référence ; - ledit deuxième courant résonant chute ; et, - ledit premier courant primaire inverse atteint un premier courant primaire inverse minimal.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit deuxième courant primaire continu demeure audit premier courant secondaire de référence ; - ladite première tension résonante continue demeure à ladite première tension résonante continue de référence ; - ledit deuxième courant résonnant atteint un deuxième courant résonnant de référence ; et, - ledit premier courant primaire inverse atteint un premier courant primaire inverse maximal.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit deuxième courant primaire continu demeure audit premier courant secondaire de référence ; - ladite première tension résonante continue augmente ; - ledit deuxième courant résonnant atteint un deuxième courant résonnant de référence ; et, - ledit premier courant primaire inverse chute.
Selon un mode de réalisation, le processus d'augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit deuxième courant primaire continu atteint un premier courant secondaire continu maximal ; - ladite première tension résonante continue atteint une première tension résonante continue maximale ; - ledit deuxième courant résonnant circule de la borne secondaire à la borne primaire à travers l’unité résonante ; et, - ledit premier courant primaire inverse atteint ledit premier courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit deuxième courant primaire continu demeure audit premier courant secondaire continu maximal ; - ladite première tension résonante continue demeure à ladite première tension résonante continue maximale ; - ledit deuxième courant résonnant circule de la borne secondaire à la borne primaire à travers l’unité résonante ; et, - ledit premier courant primaire inverse demeure audit premier courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape : - ledit deuxième courant primaire continu demeure audit premier courant secondaire continu maximal ; - ladite première tension résonante continue demeure à ladite première tension résonante continue maximale ; - ledit deuxième courant résonnant circule de la borne secondaire à la borne primaire à travers l’unité résonnante ; et, - ledit premier courant primaire inverse demeure audit premier courant primaire inverse de référence.
Selon un mode de réalisation, le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension peut comprendre une étape ; - ledit deuxième courant primaire continu demeure audit premier courant secondaire continu maximai ; - ladite première tension résonante continue demeure à ladite première tension résonante continue maximale ; - ledit deuxième courant résonnant circule de la borne secondaire à la borne primaire à travers l’unité résonnante ; et, - ledit premier courant primaire inverse demeure audit premier courant primaire inverse de référence.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les buts, caractéristiques, aspects et avantages de l’invention qui précèdent et d’autres ressortiront de la description détaillée suivante de modes de réalisation, donnés à titre illustratif et non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 représente un hacheur série de puissance selon un mode de réalisation de la présente invention ; - la figure 2 montre un hacheur parallèle de puissance selon le même mode de réalisation de la présente invention; - les figures 3 à 17 illustrent les séquences du processus d’augmentation de tension selon le même ou un autre mode de réalisation de la présente invention ; - les figures 18 à 32 présentent les séquences du processus de diminution de tension selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; et, - la figure 33 représente
DESCRIPTION DE L’INVENTION
La présente invention peut fournir un convertisseur de puissance 100 avec une durée de vie et une fiabilité améliorées tout en réduisant la taille et le bruit audible. Le convertisseur de puissance 100 de la présente invention, tel que représenté sur les figures 1 et 2, peut être considéré comme améliorant la durée de vie des Systèmes de Stockage d’Énergie, ESS comme abréviation, également connus sous le nom d’Éléments de Stockage d’Énergie, ESE comme abréviation, en minimisant un courant circulant à travers ceux-ci. Le convertisseur de puissance 100 décrit dans cette présente demande peut être dédié à des systèmes de stockage d’énergie ayant une tension nominale élevée, ce qui peut signifier qu’elle est comprise entre 750 VDC et 950 VDC. En particulier, la présente invention peut fournir un convertisseur de puissance bidirectionnel 100 puisque le convertisseur de puissance 100 peut fonctionner comme un hacheur parallèle 100 ou un hacheur série 100.
Ce convertisseur de puissance 100 peut comporter au moins un agencement de commutation primaire 130, un agencement de commutation secondaire 170 et une unité résonante 150 reliant l’agencement de commutation primaire 130 et l’agencement de commutation secondaire 170. L’agencement de commutation primaire 130 peut comprendre au moins une unité de commutation primaire 131, 135 ayant une fréquence de commutation primaire. Dans le présent mode de réalisation, l’agencement de commutation primaire 130 peut comprendre au moins une première unité de commutation primaire 131 comportant un premier transistor primaire 132 et une première diode primaire 133 et une deuxième unité de commutation primaire 135 comportant un deuxième transistor primaire 136 et une deuxième diode primaire 137. Les premier et deuxième transistors primaires 131, 136 peuvent être un thyristor à extinction par la gâchette, un Transistor à Effet de Champ, un Transistor à Effet de Champ à Semi-conducteur à Oxyde Métallique et/ou un Transistor Bipolaire à Grille Isolée, IGBT comme abréviation. L’agencement de commutation secondaire 170 peut comprendre au moins une unité de commutation secondaire 171, 175 ayant une fréquence de commutation secondaire. Dans le présent mode de réalisation, l’agencement de commutation secondaire 170 peut comprendre au moins une première unité de commutation secondaire 171 comportant un premier transistor secondaire 172 et une première diode secondaire 173 et une deuxième unité de commutation secondaire 175 comportant un deuxième transistor secondaire 176 et une deuxième diode secondaire 177. Les premier et deuxième transistors secondaires 172, 176 peuvent être un Transistor à Effet de Champ et/ou un Transistor à Effet de Champ à semi-conducteur à Oxyde Métallique, MOSFET comme abréviation. Le MOSFET et en particulier le Transistor à Effet de Champ à Semi-conducteur à Oxyde Métallique au carbure de silicium, SiC MOSFET comme abréviation, peuvent avoir été sélectionné pour éviter les charges de recouvrement et les courants de queue rencontrés avec un transistor au silicium comme IGBT au silicium. Cette sélection de SiC MOSFET peut optimiser les avantages d’un processus de commutation douce.
Une autre façon de distinguer l’agencement de commutation primaire 130 et l’agencement de commutation secondaire 170 peut être la taille ou la dimension du composant, puisque la dimension de l’agencement de commutation primaire 130 peut être supérieure à la taille de l’agencement de commutation secondaire 170. Une dimension supérieure de l’agencement de commutation primaire 130 améliore la dissipation de chaleur et la fiabilité de l’agencement de commutation primaire 130, puisque la fiabilité peut être liée à la capacité thermique de l’agencement de commutation primaire 130. L’unité de commutation primaire 130 peut comprendre une perte de commutation dynamique primaire et ladite unité de commutation secondaire 170 peut comprendre une perte de commutation dynamique secondaire.
La perte de commutation dynamique primaire peut être définie comme une fonction de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation primaire. En particulier, la perte de commutation dynamique primaire peut être définie comme une somme de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation primaire. L’énergie d’activation, l’énergie de désactivation et/ou l’énergie de récupération inverse peut/peuvent être caractérisée(s) par un mode de commutation dure. L’énergie d’activation peut être comprise entre 15 mJ et 153 mJ. L’énergie de désactivation peut être comprise entre 17 mJ et au moins 193 mJ. L’énergie inverse de récupération peut être comprise entre 16 mJ et 163 mJ.
La fréquence de commutation primaire de l’unité de commutation primaire peut être une fonction de ladite perte de commutation primaire. Cette fréquence de commutation dynamique primaire peut être comprise entre 2 kHz et 60 kHz, en particulier entre 2,9 kHz et 53 kHz, et de préférence entre 3,4 kHz et 46 kHz.
De l’autre côté, la perte de commutation dynamique secondaire peut être définie comme une fonction de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation secondaire. En particulier, la perte de commutation dynamique secondaire peut être définie comme une somme de l’énergie d’activation, de l’énergie de désactivation et/ou de l’énergie de récupération inverse de l’unité de commutation secondaire. L’énergie d’activation, l’énergie de désactivation et/ou l’énergie de récupération inverse peut/peuvent être caractérisée(s) par un mode de commutation dure. L’énergie d’activation peut être comprise entre 0 et 100 mJ. L’énergie de désactivation peut être comprise entre 100 pJ et au moins 1 mJ. L’énergie inverse de récupération peut être comprise entre 0 et 1 mJ.
La fréquence de commutation secondaire de l’unité de commutation secondaire peut être une fonction de ladite perte de commutation secondaire. Cette fréquence de commutation dynamique secondaire peut être comprise entre 5 kHz et 96 kHz, en particulier entre 9 kHz et 83 kHz, et de préférence entre 14 kHz et 71 kHz.
Comme on peut le comprendre, la fréquence de commutation primaire peut être inférieure à la fréquence de commutation secondaire.
Lorsque l’agencement de commutation primaire 130 peut comprendre plus d’une unité de commutation, la perte de commutation dynamique primaire de l’agencement de commutation primaire 130 peut être liée à la première fréquence de commutation primaire de la première unité de commutation primaire 131, en particulier du premier transistor primaire 132, et à la deuxième fréquence de commutation primaire de la deuxième unité de commutation primaire 135, en particulier du deuxième transistor primaire 136.
Lorsque l’agencement de commutation secondaire 170 peut comprendre plus d’une unité de commutation, la perte de commutation dynamique secondaire de l’agencement de commutation secondaire 170 peut être liée à la première fréquence de commutation secondaire de la première unité de commutation secondaire 171, en particulier du premier transistor secondaire 172, et à la deuxième fréquence de commutation secondaire de la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier du deuxième transistor secondaire 176.
Comme représenté dans la figure 1, le convertisseur de puissance 100 peut comprendre une borne primaire 110, une borne secondaire 190 et une borne commune 145. La borne primaire 110 peut comprendre une inductance primaire 111 et/ou un condensateur primaire 112, et la borne secondaire 190 peut comprendre un condensateur secondaire 191.
La borne primaire 110 peut être configurée pour relier un composant électrique primaire 901, ayant une tension primaire d’entrée de V2oi ou une tension primaire de sortie de V293, qui peut être une charge et/ou une source d’énergie, au convertisseur de puissance 100, la borne secondaire 190 peut être configurée pour relier un composant électrique secondaire 902, ayant une tension secondaire de sortie de V203 ou une tension secondaire d’entrée de V2gi, qui peut être une charge et/ou une source d’énergie, au convertisseur de puissance 100 et la borne commune 145 peut être reliée au composant électrique primaire 901 et au composant électrique secondaire 902.
Sur la figure 1, l’agencement de commutation primaire 130 peut être relié à la borne primaire 110, à la borne secondaire 190 et à la borne commune 145. Comme mentionné précédemment, l’agencement de commutation primaire 130 peut comprendre la première unité de commutation primaire 131 reliant la borne primaire 110 et la borne secondaire 190, et la deuxième unité de commutation primaire 135 reliant la borne primaire 110 et la borne commune 145. En particulier, la première unité de commutation primaire 131 peut relier la borne primaire 110 et la borne secondaire 190 via le premier transistor primaire 132 et/ou la première diode primaire 133, et la deuxième unité de commutation primaire 135 reliant la borne primaire 110 et la borne commune 145 via le deuxième transistor primaire 136 et/ou la deuxième diode primaire 137. L’agencement de commutation secondaire 170 peut être relié à la borne secondaire 190 et à la borne commune 145. L’agencement de commutation secondaire 170 peut comprendre la première unité de commutation secondaire 171 reliant la borne secondaire 190 et l’unité résonante 150, et la deuxième unité de commutation secondaire 175 reliant l’unité résonante 150 et la borne commune 145. En particulier, la première unité de commutation secondaire 171 peut relier la borne secondaire 190 et l’unité résonante 150 via le premier transistor secondaire 172 et/ou la première diode secondaire 173, et la deuxième unité de commutation secondaire 175 reliant l’unité résonante 150 et la borne commune 145 via le deuxième transistor secondaire 176 et/ou la deuxième diode secondaire 177. L’unité résonante 150, mentionnée ci-dessus, peut être reliée à la borne primaire 110, à la borne secondaire 190 et à la borne commune 145. L’unité résonnante 150 peut comprendre un premier condensateur 151 reliant la borne primaire 110 et la borne secondaire 190, et un deuxième condensateur 152 reliant la borne primaire 110 et la borne commune 145. Une inductance 153 de l’unité résonnante 150 peut relier la borne primaire 110 et les premier et deuxième transistors secondaires 172, 176 et/ou les première et deuxième diodes secondaires 173, 177.
Dans un certain mode de réalisation, l’unité résonante 150 peut comprendre au moins une inductance 153 reliant la borne primaire 110 et les premier et deuxième transistors secondaires 172, 176 et/ou les première et deuxième diodes secondaires 173, 177 et un condensateur 151, 152 reliant la borne primaire 110 et la borne secondaire 190 ou la borne primaire 110 et la borne commune 145.
Le processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension a peut-être été calculé pour réduire le nombre de puces des première et deuxième unités de commutation secondaires 171, 175 et pour diminuer la contrainte de cyclage thermique. L’inductance 153 a été choisie pour commander la vitesse de variation temporelle d’intensité (di/dt) à chaque commutation autour de 50 A/ps 20 pH, réduisant considérablement les pertes de puissance dues à la charge de récupération de la première diode secondaire 173 et de la deuxième diode secondaire 177 intégrées à l’intérieur de l’agencement de commutation secondaire 170.
Le processus d'augmentation de tension ou de diminution de tension a peut-être été calculé afin d’activer l’agencement de commutation primaire 130 à une tension nulle et de le désactiver à une tension inférieure à zéro.
Les premier et deuxième condensateurs 151, 152 peuvent réduire les pertes de puissance de queue et fixer la vitesse de variation temporelle de potentiel à travers les composants électriques primaire et secondaire 901, 902 autour de 1 kV/ps. La vitesse de variation temporelle de potentiel de l’agencement de commutation primaire 130 peut être 20 fois plus faible que celle de l’agencement de commutation secondaire 170 fonctionnant dans une commutation dure, réduisant les effets d’interférence électromagnétique, EMI comme abréviation.
DESCRIPTION D’UN PROCESSUS D’AUGMENTATION DE TENSION
Le convertisseur de puissance, selon la présente invention, peut être un convertisseur de puissance bidirectionnel 100, également appelé cellule d’alimentation bidirectionnelle. Il peut fonctionner comme un Hacheur parallèle ou un Hacheur série. Le convertisseur de puissance 100 peut être utilisé pour les onduleurs de puissance ou pour le chargeur de batterie dédiés au système de traction par exemple.
La description ci-dessous montre la séquence lorsque le convertisseur de puissance 100 fonctionne comme un convertisseur de puissance hacheur parallèle 100 et met en œuvre un processus d’augmentation de tension, ce qui peut signifier qu’une source d’énergie 901 peut être reliée à la borne primaire 110 et à la borne commune 145 et qu’une charge 902 peut être reliée à la borne secondaire 190 et à la borne commune 145. Pour la commodité de lecture et une meilleure compréhension, les unités de commutation et résonante 130, 150, 190, qui peuvent être mises à l’arrêt, peuvent être en pointillés et d’autres, qui peuvent être mises en marche, peuvent être dessinées avec un trait plein.
Dans la présente invention, nous entendons par « mis à l’arrêt » et « aucun courant », que presqu’aucun courant ne peut circuler, un courant inférieur ou égal à 1 mA ou le courant circulant peut ne pas être prévu. De l’autre côté, nous entendons par « mis en marche » qu’un courant peut circuler, un courant supérieur à 1 mA ou le courant circulant peut être prévu. Également, les termes continu et inverse peuvent être juste utilisés pour la commodité de lecture et peuvent indiquer un sens vers le haut et vers le bas, respectivement, et à droite et à gauche respectivement dans la direction de la figure.
En outre, nous entendons par le terme « charge » tous les dispositifs électroniques/électriques qui peuvent transformer ou consommer de l’énergie électrique comme un moteur, une batterie, un supercondensateur ou une résistance, mais sans s’y limiter, et nous entendons par le terme « source » tous les fournisseurs d’énergie qui peuvent fournir de l’énergie électrique comme un moteur, une batterie ou un supercondensateur par exemple, mais sans s’y limiter.
Pendant une étape initiale, un courant primaire d’entrée 202 circule à travers l’inductance primaire 111, ayant une inductance Lui, et l’agencement de commutation primaire 130 de la source d’énergie à la borne secondaire 190. En particulier, le courant primaire d’entrée 202 circule vers la borne secondaire 190 à travers l’inductance primaire 111 et au moins l’une d’une unité de commutation primaire comprise dans l’agencement de commutation primaire 130 et de préférence dans la première unité de commutation primaire 131. Aucun courant ne circule dans les autres unités, ce qui signifie qu’aucun courant ne circule à travers une deuxième unité de commutation primaire 135 comprise dans l’unité de commutation primaire, l’unité résonante 150 et l’agencement de commutation secondaire 170.
Comme représenté dans la figure 3, un deuxième courant primaire continu 237 circule à travers la deuxième diode primaire 137 de la deuxième unité de commutation primaire 135 de la borne commune 201 à la borne primaire 110.
Après cette étape initiale, une première étape d’augmentation de tension se produit dans laquelle l’agencement de commutation secondaire 170 peut être mis sous tension, en particulier la deuxième unité de commutation secondaire 175 et de préférence dans le deuxième transistor secondaire 176, ce qui permet au courant primaire d’entrée 202 de circuler à travers l’unité résonante 150 en tant que courant résonant continu 251 et à travers la deuxième unité de commutation secondaire 175 en tant que deuxième courant secondaire inverse 276 comme représenté dans la figure 4. Cette première étape d’augmentation de tension peut comprendre un premier front montant lorsque le deuxième transistor secondaire 176 peut être mis sous tension et un premier front descendant lorsque le deuxième transistor secondaire 176 peut être mis hors tension. En même temps, comme on peut l’observer sur la figure 33, le premier courant primaire continu 233 diminue et atteint un premier courant primaire minimal qui peut être inférieur à un premier courant de référence primaire. Généralement, le premier courant de référence primaire peut être presque 0 A.
Lorsque la première diode primaire 133 est désactivée, le premier courant primaire continu 233 diminue lentement, ce qui peut signifier qu’avec la vitesse de variation temporelle de l’intensité di/dt, du premier courant primaire continu 233, l’énergie de récupération inverse, ERR comme abréviation, peut être considérablement réduite.
Cette augmentation linéaire du deuxième courant secondaire inverse 276 et du courant résonant continu 251 peut être en raison du courant primaire d’entrée 202, qui peut être considéré comme une constante pendant la première étape d’augmentation de tension comme le montre l’équation ci-dessous :
Comme on peut l’observer sur la figure 33, la deuxième unité de commutation secondaire 175, et en particulier le deuxième transistor secondaire 176, est activé au courant nul et il ne décharge que son propre condensateur intrinsèque.
La première tension primaire continue 231 aux bornes de l’unité résonante 150, en particulier aux bornes du premier condensateur 151, diminue en raison d’une phase de résonance. La vitesse de variation temporelle du potentiel dv/dt à travers l’inductance 153, ayant une inductance L153 peut être fixée par la fréquence propre de l’unité résonante 150 ω0, et en particulier de l’inductance 153 et des premier et deuxième condensateurs 151, 152, ayant une capacité Ci5i et Ci52 respectivement. La fréquence propre ω0 peut être donnée par : avec fj52(z) = K203 * cos(®/
Le courant résonant continu 251 s’élève pendant la première étape d’augmentation de tension comme mentionné précédemment. Dès que la tension aux bornes du deuxième condensateur 152, c’est-à-dire la deuxième tension primaire continue 235 mesurée entre la borne primaire 110 et la borne commune 145, atteint un rapport prédéterminé de la tension secondaire de sortie 203, par exemple le rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie 203 peut être compris entre 20% et 80%, en particulier entre 40% et 60% et de préférence entre 45% et 55%, la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier le deuxième transistor secondaire 176, peut être mis hors tension. La durée de [f?, t2] peut être égale à .......—.......... Il peut être 3*«»o nécessaire de préciser qu’un effet particulier est obtenu à un rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie 203 égal à 50% plus ou moins 1 point de pourcentage.
Lorsque le rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie 203 peut être atteint, le deuxième transistor secondaire 176 peut être mis hors tension, le courant résonant continu 251, circulant de la borne primaire 110 à la borne commune 145 à travers l’unité résonante 150, atteint un courant résonant continu maximal 251 et peut être égal à :
Peu de temps après, une première tension primaire continue 231 mesurée entre la borne primaire 110 et la borne secondaire 190, en particulier aux bornes du premier condensateur 151 de l’unité résonante 150, et une deuxième tension primaire continue 235 mesurée entre la borne primaire 110 et la borne commune 145, en particulier aux bornes du deuxième condensateur 152 de l’unité résonante 150, diminuent comme illustré dans la figure 5. Ces diminutions des première tension primaire continue 231 et deuxième tension primaire continue 235 ou en d’autres termes, ces décharges des premier et
deuxième condensateurs 151, 152, augmentent linéairement un deuxième courant secondaire inverse 276 circulant à travers le deuxième transistor secondaire 176 et le courant résonant continu 251 circulant à travers l’unité résonante 150 et en particulier dans l’inductance 153 jusqu’à atteindre un courant résonant continu maximal 251 comme sur les figures 6 et 33.
Au premier front descendant, la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier le deuxième transistor secondaire 176, est désactivé et sa vitesse de variation temporelle du potentiel peut être commandée par sa caractéristique intrinsèque, et en particulier sa résistance de grille. En d’autres termes, la vitesse de variation temporelle du potentiel du deuxième transistor secondaire 176 peut être ajustée par les résistances de grille pour atteindre une valeur prédéterminée.
Le choix de mettre hors tension la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier le deuxième transistor secondaire 176, à un rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie 203 sur le premier front descendant, réduit le courant résonant dans l’unité résonante 150 et les agencements de commutation primaire et secondaire 130,170. Ainsi, les pertes de puissance dans la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier dans le deuxième transistor secondaire 176, peuvent être optimisées, pour minimiser leur cyclage thermique.
Contrairement aux transistors ordinaires fonctionnant dans une commutation dure, la deuxième unité de commutation secondaire 175 du convertisseur de puissance 100 peut ne pas appliquer une vitesse rapide de variation temporelle à travers la charge en raison de l’inductance 153. Dès qu’une deuxième tension secondaire continue 275 aux bornes de la deuxième unité de commutation secondaire 175 atteint la tension secondaire de sortie 203, la première unité de commutation secondaire 171, en particulier la première diode secondaire 173, est activée, et le courant résonnant continu 251 circulant aux bornes de l’inductance commence à diminuer comme sur la figure 6.
Le premier front descendant peut durer environ 40 ns dans ce cas et le courant résonant continu 251 atteint le courant résonant continu maximal 251 comme précédemment mentionné.
La phase de résonance, déjà mentionnée, se poursuit avec la condition initiale Z153[M et Γ235 = 50%*F2O3 où : ^.(0 = ^oréO-cosCWf, *r-y)) et ^251(0 = /20¾] sin^<y0
Pour reprendre la première étape d’augmentation de tension, le premier courant primaire continu 233 circule à travers la première unité de commutation primaire 131 de la borne primaire 110 à la borne secondaire 190 et atteint un premier courant primaire minimal, la deuxième tension primaire continue 235 mesurée entre la borne primaire 110 et la borne commune 145 chute, le courant résonant continu 251 circule de la borne primaire 110 à la borne commune 145 à travers l’unité résonante 150 et atteint un courant résonant continu maximal 251, et un deuxième courant primaire inverse 236 circule à travers la deuxième unité de commutation primaire 135 de la borne primaire 110 à la borne commune 145 et peut être différent d’un deuxième courant primaire inverse de référence 236.
La figure 7 représente la fin de la première étape d’augmentation de tension et le début d’une première étape intermédiaire d’augmentation de tension, où les premier et deuxième condensateurs 151, 152 peuvent être chargés via la première unité de commutation secondaire 171, en particulier via la première diode secondaire 173. À ce moment, le courant résonnant continu 251 peut être égal au courant primaire d’entrée 202 de l’inductance primaire 111 au premier front montant et la deuxième tension primaire continue 235 aux bornes du deuxième condensateur 152 peut être égale à zéro.
La deuxième unité de commutation primaire 135, en particulier la deuxième diode primaire 137 dans le deuxième transistor primaire 136 est activée, comme représenté dans la figure 8, avec le deuxième courant primaire continu minimal 237. La durée de cette phase [f3, peut être égale à ——, 3*<y0 comme on peut l’observer sur la figure 33.
Cette période entre la première étape d’augmentation de tension et un deuxième front montant d’une deuxième étape d’augmentation de tension peut être appelée première étape intermédiaire d’augmentation de tension. Dans cette première étape intermédiaire d’augmentation de tension, le premier courant primaire continu 233 atteint un premier courant primaire de référence, la deuxième tension résonante continue atteint une deuxième tension résonante continue de référence, le courant résonant continu 251 chute et le deuxième courant primaire inverse 236 atteint un deuxième courant primaire inverse minimal 236 comme le montre la figure 33.
Sur la figure 9, la deuxième unité de commutation primaire 135 peut être activée et la deuxième diode primaire 137 et le deuxième transistor primaire 136 peuvent devenir passants en même temps à une tension inférieure à zéro puisque la tension seuil de la deuxième diode primaire 137 compense la tension seuil du deuxième transistor primaire 136. Ainsi, la perte d’énergie d’activation de la deuxième unité de commutation primaire 135 peut être presque nulle ou négligeable.
Toujours sur la figure 9, le courant résonant continu 251 commence à diminuer, comme le montre la figure 33, en raison de la conduction de la première unité de commutation secondaire 171, en particulier de la première diode secondaire 173, et de la deuxième unité de commutation primaire 135, en particulier de la deuxième diode primaire 137, et l’énergie de l’unité résonante 150, en particulier l’énergie de l’inductance 153, peut être transférée vers la borne secondaire 190.
La règle ci-dessous donne la vitesse de variation temporelle de l’intensité (di/dt) circulant à travers la première diode secondaire 173 :
Ass Dès que la deuxième diode primaire 137 devient passante, le deuxième transistor primaire 136 peut être mis sous tension et une deuxième étape d’augmentation de tension commence et peut comprendre un deuxième front montant lorsque le deuxième transistor primaire 136 peut être mis sous tension et un deuxieme front descendant lorsque le deuxième transistor primaire 136 peut être mis hors tension.
Comme représenté sur la figure 10, le courant traversant le deuxième transistor primaire 136, appelé deuxième courant primaire inverse 236, croît puisque le courant résonnant continu 251 diminue pour atteindre la valeur de courant primaire d’entrée au premier front montant, comme le montre la règle ci-dessous :
Dès que le deuxième courant primaire inverse 236 atteint la valeur de premier courant primaire au premier front montant, la deuxième étape d’augmentation de tension se déroule et la conduction temporelle du deuxième transistor primaire 136 peut être donnée par l’ordre de commande correspondant au cycle de service D, autour de 50%, comme illustré sur la figure 11.
Sur la figure 12, la fin du cycle de service D peut être représentée et la deuxième unité de commutation primaire 135, en particulier le deuxième transistor primaire 136, peut être désactivé, et la perte d’énergie de désactivation, EOFF comme abréviation, peut être réduite parce que le courant circule à travers les premier et deuxième condensateurs 151, 152 comme le montre la même figure. À la fin de la deuxième étape d’augmentation de tension, c’est-à-dire au deuxième front descendant, le deuxième transistor primaire 136 est désactivé, le deuxième courant primaire continu 237 en chute peut être une combinaison entre le courant de queue provenant d’un transistor bipolaire du deuxième transistor primaire 136 et des premier et deuxième condensateurs 152 :
En fait, la vitesse de variation temporelle du potentiel .....—....... peut
dtOFF dépendre de la technologie de l’unité de commutation primaire, en particulier de la première unité de commutation primaire 131 et de la deuxième unité de commutation primaire 135 et de leurs températures de jonction. Lorsque la température de la jonction croît, le courant de queue augmente. Cette perte sera décrite ultérieurement.
La figure 33 reprend la deuxième étape d’augmentation de tension dans laquelle la deuxième unité de commutation primaire 135 peut être mise sous tension et le premier courant primaire continu 233 demeure audit premier courant primaire de référence, la deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue de référence, le courant résonant continu 251 atteint un courant résonant continu de référence 251 et le deuxième courant primaire inverse 236 atteint un deuxième courant primaire inverse maximal 236. La deuxième étape intermédiaire d’augmentation de tension peut également être reprise et décrit comment le premier courant primaire continu 233 demeure audit premier courant primaire de référence, la deuxième tension résonante continue augmente, le courant résonant continu 251 demeure audit courant résonant continu de référence 251 et le deuxième courant primaire inverse 236 chute. Dès que les premier et deuxième condensateurs 151, 152 peuvent être chargés par le courant primaire, figure 13, une troisième étape d’augmentation de tension commence et la première unité de commutation secondaire 171, en particulier le premier transistor secondaire 172, est activé : ceci peut être le troisième front montant Dans le présent convertisseur de puissance 100, la conduction de la première unité de commutation secondaire 171, en particulier du premier transistor secondaire 172, décharge les premier et deuxième condensateurs 151, 152 et le courant circule à travers l’inductance comme le montre la figure 13. La durée [t8, t9] montre cette séquence. Ainsi, l’unité de commutation primaire est activée toujours à une tension nulle.
Peu de temps après la charge des premier et deuxième condensateurs 152, la première unité de commutation primaire 131, en particulier la première diode primaire 133, devient passante comme représenté sur la figure 13.
Sur un troisième front descendant, la première unité de commutation secondaire 171, en particulier le premier transistor secondaire 172, peut être mis hors tension et l’inductance peut être déchargée à travers la première unité de commutation primaire 131, en particulier à travers la première diode primaire 133, et la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier â travers la deuxième diode secondaire 177 comme représenté sur la figure 16.
Dans cette troisième étape d’augmentation de tension, la première unité de commutation secondaire 171 peut être mise sous tension et le premier courant primaire continu 233 atteint un premier courant primaire maximal, la deuxième tension résonante continue atteint une deuxième tension résonante continue maximale, le courant résonnant continu 251 circule de la borne primaire 110 à la borne secondaire 190 à travers l’unité résonante 150 et le deuxième courant primaire inverse 236 atteint ledit deuxième courant primaire inverse de référence 236.
Entre le troisième front descendant et un quatrième front montant, une troisième étape intermédiaire d’augmentation de tension se produit dans laquelle le premier courant primaire continu 233 demeure audit premier courant primaire maximal, la deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue maximale, le courant résonant continu 251 circule de la borne primaire 110 à la borne secondaire 190 à travers l’unité résonnante 150 et le deuxième courant primaire inverse 236 demeure audit deuxième courant primaire inverse de référence 236 comme le montre la figure 33.
La figure 33 montre également une quatrième étape d’augmentation de tension dans laquelle ladite première unité de commutation primaire 131 peut être mise sous tension et le premier courant primaire continu 233 demeure audit premier courant primaire maximal, la deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue maximale, le courant résonnant continu 251 circule de la borne primaire 110 à la borne secondaire 190 à travers l’unité résonante 150 et le deuxième courant primaire inverse 236 demeure audit deuxième courant primaire inverse de référence 236.
La première unité de commutation primaire 131, en particulier la première diode primaire 133, devient passante pendant une quatrième étape intermédiaire d’augmentation de tension dans laquelle le premier courant primaire continu 233 demeure audit premier courant primaire maximal, la deuxième tension résonante continue demeure à ladite deuxième tension résonante continue maximale, le courant résonant continu 251 circule de la borne primaire 110 à la borne secondaire 190 à travers l’unité résonante 150 et le deuxième courant primaire inverse 236 demeure audit deuxième courant primaire inverse de référence 236, comme le montre la figure 17 et la phase de période peut être achevée. Également, pendant la première étape d’augmentation de tension et la troisième étape d’augmentation de tension, les pertes de puissance peuvent être dues au temps de conduction de la première unité de commutation secondaire 171 et de la deuxième unité de commutation secondaire 175, à la décharge de ses condensateurs intrinsèques et à l’énergie de désactivation, comme le montre l’équation ci-dessous :
La figure 34 montre la différence de température maximale ΔΤ = PMosFETxRtho-h) par rapport au nombre n de MOSFET de puissance SiC montés en parallèle. Pour éviter le vieillissement du premier transistor secondaire 172
et/ou du deuxième transistor secondaire 176 en raison du cyclage thermique, une température différentielle maximale égale à 20°C peut être prise en considération. Dans ce cas, le boîtier TO247 peut être suffisant pour fabriquer un convertisseur de puissance 100 avec une puissance de sortie égale à 63 kW.
Bien que la première tension secondaire continue 271 et la deuxième tension secondaire continue 275 puissent être presque égales à 950 V, le premier transistor secondaire 172 et le deuxième transistor secondaire 176 peuvent être utilisés en raison de leur immunité élevée contre les rayons cosmiques.
Le procédé de commutation de tension nulle utilisé dans le convertisseur de puissance 100 supprime l’énergie EOn- Cependant, Eoff et ERR contribuent aux pertes de puissance. ERR de la deuxième diode primaire 137 en parallèle du deuxième transistor primaire 136, garde ses charges de récupération lorsque le deuxième transistor primaire 136 peut être mis en marche entre le deuxième front montant et le deuxième front descendant. Il se peut, au deuxième front descendant, lorsque la deuxième tension primaire continue 235 s’élève, que ses charges seront évacuées, impliquant les pertes de puissance dans la deuxième diode primaire 137.
Cependant, l’énergie ERR peut être faible par rapport à I’Eoff· Eoff correspond à la recombinaison de la charge du transistor bipolaire du premier transistor primaire 132 et/ou du deuxième transistor primaire 136. Ce phénomène peut être connu sous le nom de courant de queue. La figure YY montre la somme d’énergies Etotai de EOff et de ERR lorsque le premier transistor secondaire 172 ou le deuxième transistor primaire 136 est désactivé.
Comme le courant peut être mesuré par une sonde externe du convertisseur de puissance, le courant de queue peut être la sommation du deuxième courant primaire continu 237 et du deuxième courant primaire inverse 236.
Le convertisseur de puissance 100 peut être utilisé sur toutes les applications nécessitant une intégration élevée, une fiabilité élevée et un rendement élevé, avec de nombreux cycles thermiques, dans un marché agressif.
DESCRIPTION D’UN PROCESSUS DE DIMINUTION DE TENSION
La description ci-après montre les séquences lorsque le convertisseur de puissance 100 fonctionne comme un convertisseur de puissance Hacheur série 100 et met en œuvre un processus de diminution de tension, ce qui peut signifier qu’une source d’énergie peut être reliée à la borne secondaire 190 et à la borne commune 145 et qu’une charge peut être reliée à la borne primaire 110 et à la borne commune 145. Pour la commodité de lecture et une meilleure compréhension, les unités de commutation et résonante 150s, qui peuvent être mises à l’arrêt, peuvent être en pointillés et d’autres, qui peuvent être mises en marche, peuvent être dessinées avec un trait plein.
Dans la présente invention, nous entendons par « mis à l’arrêt » et « aucun courant », que presqu’aucun courant ne peut circuler, un courant inférieur ou égal à 1 mA ou le courant circulant peut ne pas être prévu. De l’autre côté, nous entendons par « mis en marche » qu’un courant circule, un courant supérieur à 1 mÀ ou le courant circulant peut être prévu. Également, les termes continu et inverse peuvent être juste utilisés pour la commodité de lecture et peuvent indiquer un sens vers le haut et vers le bas, respectivement ou à droite et à gauche respectivement dans la direction de la figure.
En outre, nous entendons par le terme « charge » tous les dispositifs électroniques/électriques qui peuvent transformer ou consommer de l’énergie électrique comme un moteur, une batterie, un supercondensateur ou une résistance, mais sans s’y limiter, et nous entendons par le terme « source » tous les fournisseurs d’énergie qui fournissent de l’énergie électrique comme un moteur, une batterie ou un supercondensateur par exemple, mais sans s’y limiter.
Pendant une étape initiale, un deuxième courant primaire continu 237 circule à travers l’inductance primaire 111 et l’agencement de commutation primaire 130 de la source d’énergie à la borne primaire 110. En particulier, le deuxième courant secondaire circule vers la borne secondaire 190 à travers l’inductance primaire 111 et au moins l’une d’une unité de commutation primaire comprise dans l’agencement de commutation primaire 130 et de préférence dans la deuxième unité de commutation primaire 135. Aucun courant ne circule dans les autres unités, ce qui peut signifier qu’aucun courant ne circule à travers une première unité de commutation primaire 131 comprise dans l’unité de commutation primaire, l’unité résonante 150 et l’unité de commutation secondaire.
Comme représenté dans la figure 21), un deuxième courant primaire continu 237 circule à travers la deuxième diode primaire 137 de la première unité de commutation primaire 131 de la borne secondaire 190 à la borne primaire 110.
Après cette étape initiale, une première étape de diminution de tension se produit dans laquelle l’unité de commutation secondaire peut être mise sous tension, en particulier la première unité de commutation secondaire 171 et de préférence dans le premier transistor secondaire 172, ce qui permet au deuxième courant secondaire de circuler à travers l’unité résonante 150 en tant que courant résonant continu inverse 251 et à travers la première unité de commutation secondaire 171 en tant que premier courant secondaire inverse 272 comme représenté dans la figure 22). Cette première étape de diminution de tension peut comprendre un premier front montant lorsque le premier transistor secondaire 172 peut être mis sous tension et un premier front descendant lorsque le premier transistor secondaire 172 peut être mis hors tension. En même temps, le deuxième courant primaire continu 237 diminue et atteint un deuxième courant primaire minimal qui peut être inférieur à un deuxième courant de référence primaire. Généralement, le deuxième courant de référence primaire peut être presque 0 A.
Lorsque la deuxième diode primaire 137 est désactivée, le deuxième courant primaire continu 237 diminue lentement, ce qui peut signifier qu’avec la vitesse de variation temporelle du courant di/dt, du deuxième courant primaire continu 237, l’énergie de récupération inverse Err peut être considérablement réduite.
Cette augmentation linéaire du premier courant secondaire inverse 272 et du courant résonant continu inverse 251 peut être dû au courant secondaire, qui peut être considéré comme une constante pendant la première étape de diminution de tension. L’équation, montrée précédemment, s’applique également dans le processus de diminution de tension, mais la différence peut être que V203 remplace V201 et V293 remplace V2gi.
La première unité de commutation secondaire 171, et en particulier le premier transistor secondaire 172, est activé au courant nui et il ne décharge que son propre condensateur intrinsèque.
La première tension primaire inverse 102 aux bornes de l’unité résonante 150, en particulier aux bornes des premier et deuxième condensateurs 152s, diminue en raison d’une phase de résonance. La vitesse de variation temporelle du potentiel dv/dt à travers l’inductance peut être fixée par la fréquence propre de l’unité résonante 150 ωο, et en particulier de l'inductance et des premier et deuxième condensateurs 152s.
Le courant résonant continu inverse 251 s’élève pendant la première étape de diminution de tension comme mentionné précédemment. Dès que la tension aux bornes du premier condensateur 151, c’est-à-dire la première tension résonante continue mesurée entre la borne primaire 110 et la borne commune 145, atteint un rapport prédéterminé de la deuxième tension primaire, par exemple le rapport prédéterminé de ladite deuxième tension primaire peut être compris entre 20% et 80%, en particulier entre 40% et 60% et de préférence entre 45% et 55%, la première unité de commutation secondaire 171, en particulier le premier transistor secondaire 172, peut être mis hors tension. Cette durée peut aussi être égale à ·—· . Il peut être nécessaire de 3*©0 préciser qu’un effet particulier peut être obtenu à un rapport prédéterminé de ladite deuxième tension primaire égal à 50% plus ou moins 1 point de pourcentage.
Lorsque le rapport prédéterminé de ladite deuxième tension primaire peut être atteint, le premier transistor secondaire 172 peut être mis hors tension, le courant résonant continu inverse 251, circulant de la borne secondaire 190 à la borne commune 145 à travers l’unité résonante 150, atteint un courant résonant continu 251 maximal.
Peu de temps après, une première tension primaire continue 231 mesurée entre la borne primaire 110 et la borne secondaire 190, en particulier aux bornes du premier condensateur 151 de l’unité résonante 150, et une deuxième tension primaire continue 235 mesurée entre la borne primaire 110 et la borne commune 145, en particulier aux bornes du deuxième condensateur 152 de l’unité résonante 150, diminuent comme illustré dans la figure 23). Ces diminutions des première tension primaire continue 231 et deuxième tension primaire continue 235 ou, en d’autres termes, ces décharges des premier et deuxième condensateurs 152s augmentent linéairement un premier courant secondaire inverse 272 circulant à travers le premier transistor secondaire 172 et le courant résonant continu inverse 251 circulant à travers l’unité résonante 150 et en particulier dans l’inductance jusqu’à atteindre un courant résonant continu maximal 251 comme sur la figure 24).
Au premier front descendant, la première unité de commutation secondaire 171, en particulier le premier transistor secondaire 172, est désactivé et sa vitesse de variation temporelle du potentiel peut être commandée par sa caractéristique intrinsèque, et en particulier sa résistance de grille. En d’autres termes, la vitesse de variation temporelle du potentiel du premier transistor secondaire 172 peut être ajustée par les résistances de grille pour atteindre une valeur prédéterminée.
Le choix de mettre hors tension la première unité de commutation secondaire 171, en particulier le premier transistor secondaire 172, à un rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie sur le premier front descendant, réduit le courant résonant inverse dans l’unité résonante 150 et les unités de commutation primaire et secondaire. Ainsi, les pertes de puissance dans la première unité de commutation secondaire 171, en particulier dans le premier transistor secondaire 172, peuvent être optimisées, pour minimiser leur cyclage thermique.
Contrairement aux transistors ordinaires fonctionnant dans une commutation dure, la première unité de commutation secondaire 171 du convertisseur de puissance 100 peut ne pas appliquer un vitesse rapide de variation temporelle à travers la charge en raison de l’inductance. Dès qu’une première tension secondaire continue 271 aux bornes de la première unité de commutation secondaire 171 atteint la deuxième tension primaire, la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier la deuxième diode secondaire 177, est activée, et le courant résonant continu inverse 251 circulant aux bornes de l’inductance commence à diminuer comme sur la figure 4).
Le premier front descendant peut durer environ 40 ns dans ce cas et le deuxième courant résonnant atteint le deuxième courant résonant maximal comme précédemment mentionné.
La figure 25) représente la fin de la première étape de diminution de tension et le début d’une première étape intermédiaire de diminution de tension, où les premier et deuxième condensateurs 152s peuvent être chargés via la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier via la deuxième diode secondaire 177. À ce moment, le deuxième courant résonant peut être égal au courant primaire inverse de l’inductance primaire 111 au premier front montant et la première tension primaire continue 231 aux bornes du premier condensateur 151 peut être égale à zéro. La première unité de commutation primaire 131, en particulier la première diode primaire 133 dans le premier transistor primaire 132, est activée, comme représenté dans la figure 26), avec le premier courant primaire continu minimal 233. La durée de cette phase peut aussi être égale à
Sur la figure 27), la première unité de commutation primaire 131 peut être activée et la première diode primaire 133 et le premier transistor primaire 132 peuvent devenir passants en même temps à une tension inférieure à zéro puisque la tension seuil de la première diode primaire 133 compense la tension seuil du premier transistor primaire 132. Ainsi, la perte d’énergie d’activation de la première unité de commutation primaire 131 peut être presque nulle ou négligeable.
Toujours sur la figure 27), le premier courant résonant inverse commence à diminuer en raison de la conduction de la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier de la deuxième diode secondaire 177, et de la première unité de commutation primaire 131, en particulier de la première diode primaire 133, et l’énergie de l’unité résonante 150, en particulier l’énergie de l'inductance, peut être transférée vers la borne primaire 110.
La règle ci-dessous donne la vitesse de variation temporelle du courant di/dt circulant à travers la deuxième diode secondaire 177. Dès que la première diode primaire 133 devient passante, le premier transistor primaire 132 peut être mis sous tension et une deuxième étape d’augmentation de tension commence et peut comprendre un deuxième front montant lorsque le premier transistor primaire 132 peut être mis sous tension et un deuxième front descendant lorsque le premier transistor primaire 132 peut être mis hors tension.
Comme représenté sur la figure 28), le courant traversant le premier transistor primaire 132, appelé premier courant primaire inverse, croît puisque le courant résonant continu inverse 251 diminue pour atteindre la valeur de deuxième courant secondaire au premier front montant comme le montre la règle ci-dessous. Dès que le premier courant primaire inverse atteint la valeur de deuxième courant secondaire au premier front montant, la deuxième étape de diminution de tension se déroule et la conduction temporelle du premier transistor primaire 132 peut être donnée par l’ordre de commande correspondant au cycle de service D comme illustré sur la figure 29).
Sur la figure 30), la fin du cycle de service D peut être représentée et la première unité de commutation primaire 131, en particulier le premier transistor primaire 132, peut être désactivé, et la perte d’énergie de désactivation peut être réduite car le courant circule à travers les premier et deuxième condensateurs 152s comme le montre la même figure. À la fin de la deuxième étape de diminution de tension, c’est-à-dire au deuxième front descendant, le premier transistor primaire 132 est désactivé, le premier courant primaire continu 233 en chute peut être une combinaison entre le courant de queue provenant d’un transistor bipolaire du premier transistor primaire 132 et des premier et deuxième condensateurs 152s.
En fait, la vitesse de variation temporelle du potentiel peut
^OFF dépendre de la technologie de l’unité de commutation primaire, en particulier de la première unité de commutation primaire 131 et de la deuxième unité de commutation primaire 135 et de leurs températures de jonction. Lorsque la température de jonction croît, le courant de queue augmente. Cette perte sera décrite ultérieurement. Dès que les premier et deuxième condensateurs 152s peuvent être chargés par le courant secondaire, figure 31), une troisième étape de diminution de tension commence et la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier le deuxième transistor secondaire 176, est activé : c’est peut être le troisième front montant. Dans le présent convertisseur de puissance 100, la conduction de la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier du deuxième transistor secondaire 176, décharge les premier et deuxième condensateurs 152s et le courant circule à travers l’inductance comme le montre la figure 31). Ainsi, l’unité de commutation primaire est activée toujours à une tension nulle.
Peu de temps après la charge des premier et deuxième condensateurs 152, la deuxième unité de commutation primaire 135, en particulier la deuxième diode primaire 137, devient passante comme représenté sur la figure 32).
Sur un troisième front descendant, la deuxième unité de commutation secondaire 175, en particulier le deuxième transistor secondaire 176, peut être mis hors tension et l’inductance peut être déchargée à travers la deuxième unité de commutation primaire 135, en particulier à travers la deuxième diode primaire 137, et la première unité de commutation secondaire 171, en particulier à travers la première diode secondaire 173 comme représenté sur la figure 34).
La deuxième unité de commutation primaire 135, en particulier la deuxième diode primaire 137, devient passante comme le montre la figure 35) et la phase de période peut être achevée. Également, pendant la première étape de diminution de tension et la troisième étape de diminution de tension, les pertes de puissance peuvent être dues au temps de conduction de la deuxième unité de commutation secondaire 175 et de la première unité de commutation secondaire 171, à la décharge de ses condensateurs intrinsèques et à l’énergie de désactivation, comme le montre l’équation ci-dessus.
Claims (15)
- REVENDICATIONS1. Convertisseur de puissance hacheur parallèle ou hacheur série (100) pour convertir une puissance primaire d’entrée ayant une tension primaire d’entrée (201) et un courant primaire d’entrée (202) en une puissance secondaire de sortie ayant une tension secondaire de sortie (203) et un courant secondaire de sortie (204) ou une puissance secondaire d’entrée ayant ladite tension secondaire d’entrée (291) et un courant secondaire d’entrée (292) en une puissance primaire de sortie ayant une tension primaire de sortie (293) et un deuxième courant primaire (294) respectivement ; ledit convertisseur de puissance (100) comportant au moins : - un agencement de commutation primaire (130) comprenant au moins une unité de commutation primaire (131, 135) ayant une perte de commutation dynamique primaire ; - un agencement de commutation secondaire (170) comprenant au moins une unité de commutation secondaire (171, 175) ayant une perte de commutation dynamique secondaire ; et, - une unité résonante (150) reliant ladite au moins une unité de commutation primaire (131, 135) et ladite au moins une unité de commutation secondaire (171, 175) ; ladite perte de commutation dynamique primaire étant supérieure à ladite perte de commutation dynamique secondaire.
- 2. Convertisseur de puissance (100) selon la revendication 1, dans lequel ladite unité résonante (150) peut comprendre au moins une inductance (153) et un condensateur (151, 152).
- 3. Convertisseur de puissance (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ledit agencement de commutation primaire (130) peut comprendre au moins une première unité de commutation primaire (131) et une deuxième unité de commutation primaire (135) et/ou dans lequel ledit agencement de commutation secondaire (170) peut comprendre au moins une première unité de commutation secondaire (171) et une deuxième unité de commutation secondaire (175).
- 4. Convertisseur de puissance (100) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel une dimension de l’agencement de commutation primaire (130) est supérieure à une dimension de l’agencement de commutation secondaire (170).
- 5. Convertisseur de puissance (100) selon l’une des revendications précédentes 1 à 4, dans lequel ladite au moins une unité de commutation primaire (131, 135) est un thyristor à extinction par la gâchette, un Transistor Bipolaire à Grille Isolée, un Transistor à Effet de Champ et/ou un Transistor à Effet de Champ à Semi-conducteur à Oxyde Métallique et/ou ladite au moins une unité de commutation secondaire (171, 175) est un Transistor à Effet de Champ et/ou un Transistor à Effet de Champ à Semi-conducteur à Oxyde Métallique.
- 6. Convertisseur de puissance (100) selon l’une des revendications 1 à 5, qui peut comprendre au moins : - une borne primaire (110) : ladite borne primaire (110) est configurée pour relier un composant électrique primaire 901 audit convertisseur de puissance (100) ; - une borne secondaire (190) : ladite borne secondaire (190) est configurée pour relier un composant électrique secondaire 902 audit convertisseur de puissance (100) ; - une borne commune (145) : ladite borne commune (145) est reliée audit composant électrique primaire 901 et audit composant électrique secondaire 902 ; ledit agencement de commutation primaire (130) est relié à ladite borne primaire (110), à ladite borne secondaire (190), et à ladite borne commune (145), et ledit agencement de commutation secondaire (170) est relié à ladite borne secondaire (190) et à ladite borne commune (145).
- 7. Processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) pour convertir une puissance primaire d’entrée ayant une tension primaire d’entrée (201) et un courant primaire d’entrée (202) en une puissance secondaire de sortie ayant une tension secondaire de sortie (203) et un courant secondaire de sortie (204) ou une puissance secondaire d’entrée ayant ladite tension secondaire d’entrée (291) et un courant secondaire d’entrée (292) en une puissance primaire de sortie ayant une tension primaire de sortie (293) et un deuxième courant primaire (294) respectivement ; ledit processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) comprenant au moins une étape qui comprend au moins une étape de : - fourniture d’un convertisseur de puissance (100) selon les revendications 1 à 6 ; - mise hors tension au moins une unité de commutation secondaire (171, 175) lorsqu’une tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire (131, 135) atteint un rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie (203) ou de ladite tension primaire de sortie (293) respectivement.
- 8. Processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) selon la revendication 7, dans lequel ledit rapport prédéterminé de ladite tension secondaire de sortie (203) ou de ladite tension primaire de sortie (293) respectivement peut être compris entre 20% et 80%, en particulier entre 40% et 60% et de préférence entre 45% et 55%.
- 9. Processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire (131, 135) est une tension aux bornes dudit au moins un condensateur (151,152).
- 10. Processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) selon l’une des revendications 7 à 9, dans lequel ladite au moins une unité de commutation secondaire (171, 175) peut comprendre une caractéristique intrinsèque commandant le temps de ladite étape de mise hors tension.
- 11. Processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) selon la revendication 10, dans lequel ladite caractéristique intrinsèque est une résistance de grille de ladite au moins une unité de commutation secondaire (171, 175).
- 12. Processus de diminution de tension selon l’une des revendications 7 à 11, dans lequel ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire (131, 135) atteint une tension entre ladite borne secondaire (190) et ladite borne primaire (110).
- 13. Processus d’augmentation de tension selon l’une des revendications 7 à 11, dans lequel ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire (131, 135) atteint une tension entre ladite borne primaire (110) et ladite borne commune (145).
- 14. Processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) selon l’une des revendications 7 à 13, dans lequel un courant de ladite unité résonante (150) atteint un courant résonant maximal.
- 15. Processus d’augmentation de tension ou de diminution de tension (501, 502) selon l’une des revendications 7 à 14, qui peut comprendre une étape de mise sous tension de ladite au moins une unité de commutation primaire (131, 135) lorsque ladite tension aux bornes de ladite au moins une unité de commutation primaire (131,135) atteint une tension minimale.
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