WO2017140674A1 - Composant magnétique, circuit electrique resonant, convertisseur electrique et systeme electrique - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to resonant electrical circuits, in particular used in electric converters.
  • a magnetic core comprising a first branch (120), a second branch and a third branch joining at their two ends and having respective reluctances,
  • first coil and a second coil wound around the first branch to be coupled to each other.
  • the object of the invention is to propose a resonant electrical circuit making it possible to solve at least in part these problems.
  • a component comprising:
  • a magnetic core comprising a first branch, a second branch and a third branch joining at their two ends and having respective reluctances
  • the reluctance of the second leg is less than both that of the first leg and that of the third leg, and in that it further comprises a third coil wound around the third leg and connected in series. with the second coil.
  • the second branch is shorter than each of the first and third branches.
  • the first branch has a gap.
  • the third branch has a gap.
  • the first branch and the third branch are devoid of air gap.
  • first branch and the third branch are made of a material having a maximum relative permeability of less than 100, while the second branch is made of a material having a maximum relative permeability greater than 100, preferably greater than 1 000.
  • the first and second coils have respective own inductances L1, L2 and are coupled to each other so as to have a non-zero mutual inductance M, related to the intrinsic inductances L1, L2 by a coefficient of coupling k:
  • the coupling coefficient k being greater than or equal to 0.9, preferably greater than or equal to 0.95, more preferably greater than or equal to 0.99.
  • one of the first coil and the second coil is wrapped around the other.
  • an electric converter comprising:
  • a voltage generator designed to supply a variable voltage from a DC voltage
  • a resonant electrical circuit for supplying an alternating current from the variable voltage
  • a rectifier designed to supply a DC voltage to an electrical load from the alternating current.
  • the rectifier comprises:
  • a diode bridge connected at the ends of the first coil and at the output of the smoothing capacitor.
  • the rectifier comprises:
  • a smoothing capacitance intended to be connected in parallel with the electric charge, a terminal of the smoothing capacitor being connected at a mid-point of the first coil,
  • an electrical system comprising a voltage source such as a motor vehicle battery, an electric charge such as motor vehicle electrical accessories and an electrical converter according to the invention, between the voltage source and the electric charge.
  • FIG. 1 is an electrical diagram of an electrical system comprising an electrical converter according to the invention.
  • FIG. 2 is an equivalent electrical diagram of a resonant electrical circuit of the electrical converter of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a sectional view of a magnetic core and coils wound around this magnetic core, forming part of the resonant electric circuit of FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is a timing diagram of magnetic fluxes traversing the magnetic core of FIG.
  • Figure 5 is a sectional view of a magnetic core variant according to the invention.
  • FIG. 6 is a circuit diagram of a variant of an electrical resonant circuit according to the invention.
  • Figure 7 is a side view of an alternative magnetic core and coils wrapped around this magnetic core.
  • an electrical system 100 comprising an electrical converter 102 embodying the invention will now be described.
  • Such an electrical system 100 may for example be used in a motor vehicle.
  • the electrical system 100 first includes a voltage source 104 designed to provide an input voltage Ve which is continuous.
  • the voltage source 104 comprises, for example, a motor vehicle battery.
  • the electrical system 100 further comprises an electric charge 106, such as motor vehicle electrical accessories.
  • the electrical converter 102 is designed to receive the input voltage Ve and to provide the electrical load 106 with an output voltage Vs.
  • the electric converter 102 is of continuous-DC type, so that the output voltage Vs is continuous. More specifically, in the example described, the electrical converter 102 is an LLC resonant converter (of the English "J, C resonant converter").
  • the electrical converter 102 includes a voltage generator 108 designed to provide a variable voltage V at a desired frequency from the input voltage Ve.
  • the variable voltage V is a forward voltage (i.e., does not change sign).
  • the variable voltage V is a square voltage.
  • the voltage generator 108 comprises two switches 110, 112 and a control device 114 of the switches 110, 112, so that the variable voltage alternately takes the value of the input voltage Ve and the zero value.
  • the electrical converter 102 further comprises a resonant electrical circuit 116 adapted to provide, from the variable voltage, an alternating current ia at the same frequency as the variable voltage V.
  • the resonant electrical circuit 116 firstly comprises a magnetic core 118.
  • the magnetic core is for example made of ferrite material.
  • the magnetic core 118 has three branches 120, 122, 124 joining at their two ends, i.e. they have respective first ends joining, and respective second ends joining.
  • the branches 120, 124 are C-shaped, while the branch 122 is I-shaped and extends between the other two.
  • the branches 120, 122, 124 have respective reluctances such that the reluctance of the branch 122 is smaller, preferably at least ten times, more preferably a hundred times, both at the reluctance of the branch 120 and at the reluctance of branch 124.
  • the branches 120, 124 respectively have air gaps 126, 128 ("air-gap" in English).
  • Each of the air gaps 126, 128 can be left filled with air, or it can be filled with a material of low permeability (maximum relative permeability less than 100).
  • the air gap 126 has a length el chosen to obtain the series inductance Lr, for example using the following formula:
  • N represents the number of turns of the coil 134
  • ⁇ represents the vacuum permeability
  • Sel represents the effective section of the branch 124.
  • NI represents the number of turns of the coil 132
  • ⁇ represents the vacuum permeability
  • Se2 represents the effective section of the branch 120.
  • the resonant electrical circuit 116 further comprises a first coil 130 and a second coil 132 wound around the first leg.
  • the coils 130, 132 have respective own inductances L1, L2 and are coupled to each other so as to have a non-zero mutual inductance M, related to the intrinsic inductances L1, L2 by a coupling coefficient k:
  • the coils 130, 132 are strongly coupled to one another, which results in a coupling coefficient k greater than or equal to 0.9, preferably greater than or equal to 0.95, more preferably greater than or equal to 0.99.
  • the resonant electrical circuit 116 further comprises a third coil 134 wound around the branch 124.
  • the resonant electrical circuit 116 further comprises a capacitor 136 connected in series with the coils 132, 134.
  • the electrical converter 102 further includes a rectifier 138 adapted to provide the output voltage Vs from the alternating current ia.
  • the rectifier 138 comprises a diode bridge 140 and a smoothing capacitor 142.
  • the diode bridge 140 is connected at the input to both ends of the coil 130, and at the output terminals across the capacitor smoothing 142 and electric charge 106.
  • the resonant electrical circuit 116 is represented with a circuit diagram equivalent to the magnetic core 118 and to the coils 130, 132, 134.
  • the coils 130, 132 form an ideal transformer T and a magnetising inductor Lm at the primary of the ideal transformer T.
  • the value of the magnetising inductance Lm is defined in particular by the width of the gap 128.
  • the third coil 134 forms a series inductance lr.
  • the value of the series inductance Lr is defined in particular by the width of the gap 130.
  • the coil 130 is wound around the coil 132, which improves the coupling between them.
  • the coil 134 is intended to generate a magnetic flux 302 in the branch
  • the magnetic fluxes 302, 304 loop back through this branch 122.
  • the coil 134 is magnetically isolated from the coils 130, 132, so that the transformer formed by the coils 130, 132 and the series inductor Lr formed by the coil 134 operate independently of one another.
  • the winding direction of the coils 132, 134 is chosen so that the magnetic fluxes 302, 304 traverse the branch 122 in opposite directions. Thus, the resulting magnetic flux 306 in branch 122 remains low.
  • the coils 130, 132, 134 are preferably made with Litz wire, which makes it possible to reduce the eddy current losses. Nevertheless, other types of conductor could be used, such as round conductors or copper plates.
  • FIG. 4 an example of evolution over time of magnetic fluxes 302, 304, 306 is shown. It will be particularly appreciated that the resulting magnetic flux 306 is lower than the other two magnetic fluxes 302, 304. Thus, the losses in the branch 122 are reduced and the risk of occurrence of a hot spot is also reduced. In addition, the cross section of the branch 122 is reduced which improves the compactness of the resonant electrical circuit 116. In addition, since the transformer formed by the coils 130, 132 and the coil 134 share the same magnetic core and particular branch 122, less magnetic core is used.
  • the voltage generator 108 generates the variable voltage V square, by cutting the input voltage Ve at a desired frequency.
  • the variable voltage V is applied across the capacitors 136, and the coils 132, 134 which are therefore excited at the frequency of the variable voltage V.
  • the alternating current ia appears in the coil 130.
  • the rectifier 140 rectifies the alternating current ia and supplies the rectified current to the electric load 106 and the smoothing capacitance 142, the latter smoothing the output voltage Vs so that it is continuous.
  • the magnetic core 118 no longer has an air gap, but the branches 120, 124 are made of a material of low permeability (maximum relative permeability less than 100) such as powdered metals (in English). powdered metal "), while the second branch 122 is made of a material of high permeability (maximum relative permeability greater than 100, preferably greater than 1000).
  • the rectifier 138 is connected in central tap (from the English "center-tap") to the coil 130. More specifically, a terminal of the smoothing capacitor 142 and the electric load 106 is connected to a point the middle of the coil 130, while the other terminal of the smoothing capacitance 142 and the electric charge 106 is connected to both ends of the coil 130 through respectively two diodes 602, 604 passing the current from the coil 130.
  • the branches 120, 122 are C-shaped, while the branch 124 is I-shaped and extends between the other two.
  • the branch 124 has a shorter length than the other two.

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Abstract

Le composant magnétique comporte : un noyau magnétique (118) comportant une première branche (120), une deuxième branche (122) et une troisième branche (124) se rejoignant en leurs deux extrémités et présentant des réluctances respectives; une première bobine (130) et une deuxième bobine (132) enroulées autour de la première branche (120) pour être couplées l'une à l'autre. La réluctance de la deuxième branche (122) est inférieure à la fois à celle de la première branche (120) et celle de la troisième branche (124), et le composant magnétique comporte en outre une troisième bobine (134) enroulée autour de la troisième branche (124) et connectée en série avec la deuxième bobine (132).

Description

TITRE
COMPOSANT MAGNÉTIQUE, CIRCUIT ELECTRIQUE RESONANT, CONVERTISSEUR ELECTRIQUE ET SYSTEME ELECTRIQUE
DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne les circuits électriques résonants, en particulier employés dans les convertisseurs électriques.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUE
L'article « Design guideline for magnetic intégration in LLC résonant converters » de De Simone et al., publié en 2008 dans le cadre de la conférence : « Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, 2008. SPEEDAM 2008 » décrit un composant magnétique comportant :
- un noyau magnétique comportant une première branche (120), une deuxième branche et une troisième branche se rejoignant en leurs deux extrémités et présentant des réluctances respectives,
- une première bobine et une deuxième bobine enroulées autour de la première branche pour être couplées l'une à l'autre.
Dans cet article, il est proposé de former un circuit électrique résonant de type LLC ajoutant une capacité en série des inductances et en réduisant volontairement le couplage entre les deux bobines de manière à créer une inductance série Lr, en plus d'une inductance magnétisante Lm. Ce couplage imparfait est obtenu en écartant les bobines l'une de l'autre. Ainsi, l'encombrement du circuit électrique résonant peut être réduit.
Cependant, il est difficile d'atteindre des grandes valeurs d'inductance série Lr sans augmenter la taille du noyau magnétique, et sans entraîner l'apparition de pertes par courant de Foucault. En outre, comme la valeur de l'inductance série Lr dépend de la position des bobines, il est difficile de la fixer précisément et de manière fiable, c'est-à- dire reproductible. L'invention a pour but de proposer un circuit électrique résonant permettant de résoudre au moins en partie ces problèmes.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
A cet effet, il est proposé un composant comportant :
- un noyau magnétique comportant une première branche, une deuxième branche et une troisième branche se rejoignant en leurs deux extrémités et présentant des réluctances respectives,
- une première bobine et une deuxième bobine enroulées autour de la première branche pour être couplées l'une à l'autre,
caractérisé en ce que la réluctance de la deuxième branche est inférieure à la fois à celle de la première branche et celle de la troisième branche, et en ce qu'il comporte en outre une troisième bobine enroulée autour de la troisième branche et connectée en série avec la deuxième bobine.
De façon optionnelle, la deuxième branche est moins longue que chacune des première et troisième branches.
De façon optionnelle également, la première branche présente un entrefer.
De façon optionnelle également, la troisième branche présente un entrefer. De façon optionnelle également, la première branche et la troisième branche sont dépourvues d'entrefer.
De façon optionnelle également, la première branche et la troisième branche sont réalisées avec un matériau présentant une perméabilité relative maximale inférieure à 100, tandis que la deuxième branche est réalisée avec un matériau présentant une perméabilité relative maximale supérieure à 100, de préférence supérieure à 1 000.
De façon optionnelle également, les première et deuxième bobines présentent des inductances propres respectives Ll, L2 et sont couplées l'une à l'autre de manière à présenter une inductance mutuelle M non nulle, liée aux inductances propres Ll, L2 par un coefficient de couplage k :
M
k = ^=
VL1L2
le coefficient de couplage k étant supérieur ou égale à 0,9, de préférence supérieur ou égal à 0,95, de préférence encore supérieur ou égal à 0,99. De façon optionnelle également, l'une parmi la première bobine et la deuxième bobine est enroulée autour de l'autre.
Il est également proposé un circuit électrique résonant comportant :
- un composant magnétique selon l'invention,
- une capacité connectée en série avec la deuxième bobine et la troisième bobine.
Il est également proposé un convertisseur électrique comportant :
- un générateur de tension conçu pour fournir une tension variable à partir d'une tension continue,
- un circuit électrique résonant selon l'invention, pour fournir un courant alternatif à partir de la tension variable,
- un redresseur conçu pour fournir une tension continue à une charge électrique à partir du courant alternatif.
De façon optionnelle, le redresseur comporte :
- une capacité de lissage destinée à être connectée en parallèle de la charge électrique,
- un pont de diodes connecté en entrée aux extrémités de la première bobine et en sortie aux bornes de la capacité de lissage.
De façon optionnelle également, le redresseur comporte :
- une capacité de lissage destinée à être connectée en parallèle de la charge électrique, une borne de la capacité de lissage étant connectée en un point milieu de la première bobine,
- deux diodes au travers desquelles l'autre borne de la capacité de lissage est connectées respectivement aux deux extrémités de la première bobine.
II est également proposé un système électrique comportant une source de tension telle qu'une batterie de véhicule automobile, une charge électrique telle que des accessoires électrique de véhicule automobile et un convertisseur électrique selon l'invention, entre la source de tension et la charge électrique.
DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est un schéma électrique d'un système électrique comportant un convertisseur électrique selon l'invention. La figure 2 est un schéma électrique équivalent d'un circuit électrique résonant du convertisseur électrique de la figure 1.
La figure 3 est une vue en coupe d'un noyau magnétique et de bobines enroulées autour de ce noyau magnétique, faisant partie du circuit électrique résonant des figures 1 et 2.
La figure 4 est un chronogramme de flux magnétiques parcourant le noyau magnétique de la figure 3.
La figure 5 est une vue en coupe d'une variante de noyau magnétique selon l'invention.
La figure 6 est un schéma électrique d'une variante de circuit résonant électrique selon l'invention.
La figure 7 est une de côté d'une variante de noyau magnétique et de bobines enroulées autour de ce noyau magnétique.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE En référence à la figure 1, un système électrique 100 comportant un convertisseur électrique 102 mettant en œuvre l'invention va à présent être décrit. Un tel système électrique 100 peut par exemple être utilisé dans un véhicule automobile.
Le système électrique 100 comporte tout d'abord une source de tension 104 conçue pour fournir une tension d'entrée Ve qui est continue. La source de tension 104 comporte par exemple une batterie de véhicule automobile.
Le système électrique 100 comporte en outre une charge électrique 106, telle que des accessoires électriques de véhicule automobile.
Le convertisseur électrique 102 est conçu pour recevoir la tension d'entrée Ve et pour fournir à la charge électrique 106 une tension de sortie Vs.
Dans l'exemple décrit, le convertisseur électrique 102 est de type continu- continu, de sorte que la tension de sortie Vs est continue. Plus précisément, dans l'exemple décrit, le convertisseur électrique 102 est un convertisseur à résonance LLC (de l'anglais « J ,C résonant converter ») .
Le convertisseur électrique 102 comporte un générateur de tension 108 conçu pour fournir une tension variable V, à une fréquence souhaitée, à partir de la tension d'entrée Ve. De préférence, la tension variable V est une tension directe (c'est-à-dire ne changeant pas de signe). Dans l'exemple décrit, la tension variable V est une tension carrée. A cet effet, le générateur de tension 108 comporte deux interrupteurs 110, 112 et un dispositif de commande 114 des interrupteurs 110, 112, de sorte que la tension variable prend alternativement la valeur de la tension d'entrée Ve et la valeur nulle.
Le convertisseur électrique 102 comporte en outre un circuit électrique résonant 116 conçu pour fournir, à partir de la tension variable, un courant alternatif ia à la même fréquence que la tension variable V.
Le circuit électrique résonant 116 comporte tout d'abord un noyau magnétique 118.
Dans l'exemple de la figure 1, le noyau magnétique est par exemple réalisé en matériau ferrite.
Le noyau magnétique 118 comporte trois branches 120, 122, 124 se rejoignant en leurs deux extrémités, c'est-à-dire qu'elles présentent des premières extrémités respectives se rejoignant, ainsi que des deuxièmes extrémités respectives se rejoignant.
Dans l'exemple décrit, les branches 120, 124 sont en forme de C, tandis que la branche 122 est en forme de I et s'étend entre les deux autres.
Les branches 120, 122, 124 présentent des réluctances respectives telles que la réluctance de la branche 122 soit inférieure, de préférence au moins dix fois, de préférence encore cent fois, à la fois à la réluctance de la branche 120 et à la réluctance de la branche 124.
Dans l'exemple décrit, les branches 120, 124 présentent respectivement des entrefers 126, 128 (« air-gap » en anglais). Chacun des entrefers 126, 128 peut être laissé rempli d'air, ou bien il peut être rempli d'un matériau de faible perméabilité (perméabilité relative maximale inférieure à 100).
En particulier, l'entrefer 126 présente une longueur el choisie pour obtenir l'inductance série Lr, par exemple à l'aide de la formule suivante :
el = N2■ μθ - Sel/Lr
où N représente le nombre de tours de la bobine 134, μθ représente la perméabilité du vide et Sel représente la section efficace de la branche 124.
En outre, l'entrefer 128 présente une longueur e2 choisie pour obtenir l'inductance magnétisante Lm, par exemple à l'aide de la formule suivante : e2 = NI2 ■ μθ - Sel/Lm
où NI représente le nombre de tours de la bobine 132, μθ représente la perméabilité du vide et Se2 représente la section efficace de la branche 120.
Le circuit électrique résonant 116 comporte en outre une première bobine 130 et une deuxième bobine 132 enroulées autour de la première branche. Les bobines 130, 132 présentent des inductances propres respectives Ll, L2 et sont couplées l'une à l'autre de manière à présenter une inductance mutuelle M non nulle, liée aux inductances propres Ll, L2 par un coefficient de couplage k :
M
k = ^=
VL1L2
De préférence, les bobines 130, 132 sont fortement couplée l'une à l'autre, ce qui se traduit par un coefficient de couplage k supérieur ou égale à 0,9, de préférence supérieur ou égal à 0,95, de préférence encore supérieur ou égal à 0,99.
Le circuit électrique résonant 116 comporte en outre une troisième bobine 134 enroulée autour de la branche 124.
Le circuit électrique résonant 116 comporte en outre une capacité 136 connectée en série avec les bobines 132, 134.
Comme les bobines 132, 134 sont en série, il est possible de les réaliser avec un seul fil, ce qui permet d'éviter les pertes d'extrémité de fil.
Le convertisseur électrique 102 comporte en outre un redresseur 138 conçu pour fournir la tension de sortie Vs à partir du courant alternatif ia.
Dans l'exemple décrit, le redresseur 138 comporte un pont de diodes 140, ainsi qu'une capacité de lissage 142. Le pont de diodes 140 est connecté en entrée aux deux extrémités de la bobine 130, et en sortie aux bornes de la capacité de lissage 142 et de charge électrique 106.
En référence à la figure 2, le circuit électrique résonant 116 est représenté avec un schéma électrique équivalent au noyau magnétique 118 et aux bobines 130, 132, 134.
Les bobines 130, 132 forment un transformateur idéal T et une inductance magnétisante Lm au primaire du transformateur idéal T. La valeur de l'inductance magnétisante Lm est définie notamment par la largeur de l'entrefer 128. La troisième bobine 134 forme une inductance série Lr. La valeur de l'inductance série Lr est définie notamment par la largeur de l'entrefer 130. En référence à la figure 3, un exemple d'enroulement des bobines 130, 132, 134 est représenté.
En particulier, la bobine 130 est enroulée autour de la bobine 132, ce qui améliore le couplage entre elles.
La bobine 134 est destinée à générer un flux magnétique 302 dans la branche
120, tandis que la bobine 134 est destinée à générer un flux magnétique 304 dans la branche 124.
Comme la branche 122 présente une réluctance faible, les flux magnétiques 302, 304 rebouclent par cette branche 122. De cette manière, la bobine 134 est isolée magnétiquement des bobines 130, 132, de sorte que le transformateur formé par les bobines 130, 132 et l'inductance série Lr formée par la bobine 134 fonctionnent indépendamment l'un de l'autre.
Le sens d'enroulement des bobines 132, 134 est choisi de sorte que les flux magnétiques 302, 304 parcourent la branche 122 dans des directions opposées. Ainsi, le flux magnétique résultant 306 dans la branche 122 reste faible.
Les bobines 130, 132, 134 sont de préférence réalisées avec du fil de Litz, ce qui permet de réduire les pertes par courant de Foucault. Néanmoins, d'autres types de conducteur pourraient être utilisés, comme par exemple des conducteurs ronds ou bien des plaques de cuivre.
En référence à la figure 4, un exemple d'évolution au cours du temps des flux magnétiques 302, 304, 306 est représenté. Il sera en particulier apprécié que le flux magnétique résultant 306 est plus faible que les deux autres flux magnétiques 302, 304. Ainsi, les pertes dans la branche 122 sont réduites et le risque d'apparition d'un point chaud est également réduit. En outre, la section transversale de la branche 122 est réduite ce qui permet d'améliorer la compacité du circuit électrique résonant 116. En outre, comme le transformateur formé par les bobines 130, 132 et la bobine 134 partagent le même noyau magnétique et en particulier la branche 122, moins de noyau magnétique est utilisé.
Le fonctionnement du système électrique 100 va à présent être décrit.
Le générateur de tension 108 génère la tension variable V carrée, par découpage de la tension d'entrée Ve à une fréquence souhaitée. La tension variable V est appliquée aux bornes de la capacité 136, et des bobines 132, 134 qui sont donc excitées à la fréquence de la tension variable V. En réponse à cette excitation, le courant alternatif ia apparaît dans la bobine 130.
Le redresseur 140 redresse le courant alternatif ia et fournit le courant redressé à la charge électrique 106 et à la capacité de lissage 142, cette dernière lissant la tension de sortie Vs pour qu'elle soit continue.
Ainsi, il est possible d'obtenir, de manière sélective, une tension de sortie Vs plus petite ou bien plus élevée que la tension d'entrée Ve.
En référence à la figure 5, une variante de réalisation du noyau magnétique 118 va à présent être décrite.
Dans cette variante, le noyau magnétique 118 ne présente plus d'entrefer, mais les branches 120, 124 sont réalisées dans un matériau de faible perméabilité (perméabilité relative maximale inférieure à 100) tel que que des métaux en poudre (de l'anglais «powdered métal »), tandis que la deuxième branche 122 est réalisée dans un matériau de forte perméabilité (perméabilité relative maximale supérieure à 100, de préférence supérieure à 1 000).
En référence à la figure 6, une variante de réalisation du circuit électrique résonant 116 et du redresseur 138 va à présente être décrite.
Dans cette variante, le redresseur 138 est connecté en prise médiane (de l'anglais « center-tap ») à la bobine 130. Plus précisément, une borne de la capacité de lissage 142 et de la charge électrique 106 est connectée en un point milieu de la bobine 130, tandis que l'autre borne de la capacité de lissage 142 et de la charge électrique 106 est connectée aux deux extrémités de la bobine 130 au travers respectivement de deux diodes 602, 604 laissant passer le courant en provenance de la bobine 130.
D'après la description précédente, il apparaît que l'invention permet de réaliser les inductances magnétisante Lm et série Lr de manière précise, et avec une fiabilité compatible avec les exigences d'une production industrielle.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 7, les branches 120, 122 sont en forme de C, tandis que la branche 124 est en forme de I et s'étend entre les deux autres. La branche 124 présente une longueur plus petite que les deux autres. La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment, mais est au contraire définie par les revendications qui suivent. Il sera en effet apparent à l'homme du métier que des modifications peuvent y être apportées.
Par ailleurs, les termes utilisés dans les revendications ne doivent pas être compris comme limités aux éléments des modes de réalisation décrits précédemment, mais doivent au contraire être compris comme couvrant tous les éléments équivalents que l'homme du métier peut déduire à partir de ses connaissances générales.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composant magnétique comportant :
- un noyau magnétique (118) comportant une première branche (120), une deuxième branche (122) et une troisième branche (124) se rejoignant en leurs deux extrémités et présentant des réluctances respectives,
- une première bobine (130) et une deuxième bobine (132) enroulées autour de la première branche (120) pour être couplées l'une à l'autre,
caractérisé en ce que la réluctance de la deuxième branche (122) est inférieure à la fois à celle de la première branche (120) et celle de la troisième branche (124), et en ce qu'il comporte en outre une troisième bobine (134) enroulée autour de la troisième branche (124) et connectée en série avec la deuxième bobine (132).
2. Composant magnétique selon la revendication 1, dans lequel la deuxième branche (122) est moins longue que chacune des première et troisième branches (120, 124).
3. Composant magnétique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première branche (120) présente un entrefer (128).
4. Composant magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la troisième branche (124) présente un entrefer (130).
5. Composant magnétique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première branche (120) et la troisième branche (124) sont dépourvues d'entrefer.
6. Composant magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel la première branche (120) et la troisième branche (124) sont réalisées avec un matériau présentant une perméabilité relative maximale inférieure à 100, tandis que la deuxième branche (122) est réalisée avec un matériau présentant une perméabilité relative maximale supérieure à 100, de préférence supérieure à 1 000.
7. Composant magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les première et deuxième bobines (130, 132) présentent des inductances propres respectives Ll, L2 et sont couplées l'une à l'autre de manière à présenter une inductance mutuelle M non nulle, liée aux inductances propres Ll, L2 par un coefficient de couplage k :
M
k = ^=
VL1L2
le coefficient de couplage k étant supérieur ou égale à 0,9, de préférence supérieur ou égal à 0,95, de préférence encore supérieur ou égal à 0,99.
8. Composant magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'une parmi la première bobine (130) et la deuxième bobine (132) est enroulée autour de l'autre.
Circuit électrique résonant (116) comportant :
- un composant magnétique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
- une capacité (136) connectée en série avec la deuxième bobine (132) et la troisième bobine ( 34).
Convertisseur électrique (102) comportant :
- un générateur de tension (108) conçu pour fournir une tension variable (V) à partir d'une tension continue (Ve),
- un circuit électrique résonant ( 6) selon la revendication 9, pour fournir un courant alternatif (ia) à partir de la tension variable (V),
- un redresseur (138) conçu pour fournir une tension continue (Vs) à une charge électrique ( 06) à partir du courant alternatif (ia).
11. Convertisseur électrique (102) selon la revendication 10, dans lequel le redresseur (138) comporte :
- une capacité de lissage (142) destinée à être connectée en parallèle de la charge électrique ( 06),
- un pont de diodes (140) connecté en entrée aux extrémités de la première bobine (130) et en sortie aux bornes de la capacité de lissage (142).
12. Convertisseur électrique (102) selon la revendication 10, dans lequel le redresseur (138) comporte :
- une capacité de lissage (142) destinée à être connectée en parallèle de la charge électrique (106), une borne de la capacité de lissage (142) étant connectée en un point milieu de la première bobine (130),
- deux diodes (602, 604) au travers desquelles l'autre borne de la capacité de lissage (142) est connectée respectivement aux deux extrémités de la première bobine (130).
13. Système électrique (100) comportant une source de tension (104) telle qu'une batterie de véhicule automobile, une charge électrique (106) telle que des accessoires électrique de véhicule automobile et un convertisseur électrique (102) selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, entre la source de tension (104) et la charge électrique (106).
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