WO2020115293A1 - Convertisseur de tension - Google Patents

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WO2020115293A1
WO2020115293A1 PCT/EP2019/084019 EP2019084019W WO2020115293A1 WO 2020115293 A1 WO2020115293 A1 WO 2020115293A1 EP 2019084019 W EP2019084019 W EP 2019084019W WO 2020115293 A1 WO2020115293 A1 WO 2020115293A1
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converter
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secondary voltage
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Stéphane SAINT-MACARY
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Aumovio France SAS
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Continental Automotive Technologies GmbH
Continental Automotive France SAS
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    • H02M3/07—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps

Definitions

  • the present invention relates generally to the field of electrical voltage converters. It relates in particular to a DC voltage converter capable of supplying at least one secondary voltage, including in the event of a low primary voltage.
  • a voltage converter receiving a primary primary voltage 2 as input, variable over a large voltage range, such as the voltage from a battery, and providing output a first regulated secondary secondary voltage 3 and an unregulated second secondary secondary voltage 4, using a buck converter with coupled self 5.
  • a buck converter 5 is, in known manner, capable of supplying a first continuous secondary voltage 3 regulated and a second secondary secondary voltage 4 unregulated continuous.
  • the DC primary voltage 2 is advantageously filtered by a filter module F.
  • the boost converter in order to compensate for a drop in the primary voltage 2, in the event for example of battery discharge, to place a boost converter, assumed to be known, upstream of the buck converter 5 in order to support the voltage primary 2.
  • the boost converter must be activated for a small drop in primary voltage 2, ie typically for a primary voltage 2 falling from 20 to 25% of the nominal primary voltage, corresponding to the nominal charge of the battery.
  • the boost converter For a battery with a nominal voltage of 12V, the boost converter must be activated as soon as the primary voltage 2 drops below 9 to 10V.
  • the objective of the invention is to provide a DC voltage converter which does not have the drawbacks of the prior art and which mainly improves the quality of the second secondary voltage.
  • a voltage converter receiving as input a continuous primary voltage, variable over a large voltage range, and providing as output a first regulated continuous secondary voltage and a second unregulated continuous secondary voltage, comprising a buck converter to self coupled to two outputs, a boost converter arranged upstream of the buck converter able to read the primary voltage when activated and a charge pump module able to balance the loads between the first secondary voltage and the second secondary voltage when activated, the activation of the boost converter and the charge pump module being simultaneous.
  • the boost converter when activated, is controlled by a first controller and the charge pump module, when activated, is controlled by a second controller, the second controller being merged with the first controller.
  • the common activation is carried out when the second secondary voltage is below a threshold, preferably equal to a second nominal secondary voltage reduced by 10%.
  • the common activation is carried out when the primary voltage is less than a threshold, preferably equal to 50% of the nominal primary voltage.
  • the buck converter is controlled by a third controller combined with the first controller and / or the second controller.
  • the buck converter is controlled by a third controller separate from the first controller and from the second controller.
  • FIG. 1 already described, shows a diagram according to the prior art of a converter comprising a buck converter.
  • FIG. 2 shows a diagram of a converter according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a comparative graph of the second secondary voltage according to the prior art and according to the invention.
  • a DC voltage converter comprising a buck converter with coupled reactors 5, assumed to be known, allows from a primary voltage 2, for example from a battery, such as a battery vehicle, having a nominal voltage of 12V, but variable in a large voltage range, between 3 and 42V, to produce a first secondary secondary voltage 3 DC and a second secondary voltage 4 DC.
  • the first secondary voltage 3 can be regulated, in a known manner, by a feedback loop R comprising a controller 8.
  • This controller 8 can be of any type and for example of current mode, of voltage mode, of PWM mode (from English "puise width modulation" meaning amplitude width modulation), hysteretic mode or any other equivalent mode.
  • the first secondary voltage 3 is typically low in order to be able to guarantee regulation, including for a low primary voltage 2, the first secondary voltage 3 not being able to exceed the primary voltage 2. Also a value of 3.3V is advantageously retained. Such a value is also advantageous in that it allows the supply of a vehicle computer.
  • the second secondary voltage 4, as produced by the buck converter 5, is deduced from the first secondary voltage 3 by a gain equal to 1 + N2 / N1 where N2 is the number of turns of the secondary winding and N1 and the number of turns of the primary winding.
  • N2 the number of turns of the secondary winding
  • N1 the number of turns of the primary winding.
  • boost converter 6 responsible for supporting the primary voltage 2 and activated when the value of the primary voltage 2 drops below a threshold.
  • the boost converter 6 In order to ensure the regulation making it possible to obtain the first secondary voltage 3, the boost converter 6 must be activated for a slight drop in the primary voltage 2, that is to say typically for a primary voltage 2 falling from 20 to 25% of its nominal value. , or for a battery of nominal voltage 12V, as soon as the primary voltage 2 drops below 9 to 10V. This leads to frequent activations with the double harm mentioned above.
  • the converter 1 substantially takes up the arrangement of the converter of the prior art.
  • the voltage converter 1 receives as input a continuous primary voltage 2, variable over a large voltage range. It provides as output a first regulated secondary secondary voltage 3 and a second unregulated continuous secondary voltage 4. Therefore, this second secondary voltage 4 depends on the characteristics of the loads, the inductance ratios, the inductive coupling, etc. Also this second secondary voltage 4 can fluctuate during boundary configurations. A poor inductive coupling as well as unbalanced loads between the two secondary voltages 3, 4, can cause the second secondary output 4 to collapse, all the more so when the primary voltage is low.
  • the converter 1 comprises a buck converter to self coupled to two outputs 5.
  • the invention adds, relative to the prior art, a boost converter 6.
  • the boost converter 6 is similar to the boost converter the prior art except with regard to its activation, detailed later.
  • the boost converter 6 is arranged upstream of the buck converter 5. It is capable of reading the primary voltage 2, when activated, in order to help the buck converter 5 to supply the two secondary voltages 3, 4 and the regulation.
  • the invention also adds a charge pump module 7 disposed between the second secondary voltage 4 and the first secondary voltage 3 and capable of balancing the charges between these two outputs 3, 4, when activated. According to a characteristic of the invention, the activation of the boost converter 6 and the charge pump module 7 is advantageously simultaneous.
  • the boost converter 6 in the absence of activation, produces a passive filter similar to the filter F of the prior art.
  • a first controller 8 for example of the switching type is, in known manner, necessary.
  • a second controller 8 for example of the switching type is, in known manner, necessary.
  • the boost converter 6 and the charge pump module 7 could have separate controllers.
  • the second controller and the first controller are advantageously combined. This allows a significant reuse and therefore a saving of components.
  • the activation common to the boost converter 6 and the charge pump module 7 is performed by an activator 9.
  • This activator 9 selectively copies on its “out” output the signal from the controller 8 received on its “in” input in the presence of an “enable” signal 10 and does not copy it otherwise.
  • the signal from the controller 8, when an “enable” signal 10 is present, is transmitted simultaneously to the boost converter 6 and to the charge pump module 7.
  • the “enable” signal 10 allows to activate or not the boost converter 6 and the charge pump module 7.
  • the activation signal “enable” 10 is derived from a comparison (not shown) of the second secondary voltage 4 with a threshold. If the second secondary voltage 4, the unregulated voltage, is less than a threshold, the activation signal 10 controls the activation. If the second secondary voltage 4 is greater than the threshold, the activation signal 10 does not command activation.
  • the threshold is for example equal to the nominal value of the second secondary voltage reduced by 10%.
  • the threshold is advantageously equal to 6V.
  • the invention differs from the prior art, in that the activation of the boost 6 (and of the charge pump module 7) is determined relative to the second secondary voltage 4, while the prior art determines it relative to the primary voltage 2.
  • the activation control is directly controlled by the quantity whose value is specified: the second secondary voltage 4.
  • the common activation is carried out when the primary voltage is below a threshold.
  • the activation signal 10 comes from a comparison of the primary voltage 2 with a threshold. If the primary voltage 2 is below a threshold, the activation signal 10 controls the activation. If the primary voltage 2 is greater than the threshold, the activation signal 10 does not command activation.
  • the threshold for the primary voltage if the latter is used for order an activation, can be much lower than in the prior art with a value which can be as low as 50% of the nominal voltage.
  • the threshold can be equal to 6V, whereas it was 9-10V for the converter of the prior art.
  • a controller 8 for example of the switching type, is necessary.
  • this third controller is merged with the first controller and / or with the second controller.
  • the controller 8 used by the boost converter 6 and / or by the charge pump module 7 advantageously reuses the controller 8 already provided for the buck converter 5. This is advantageous in terms of saving components and therefore cost and of space.
  • the buck converter 5 is permanently connected to its controller 8 and that it is not subject to selective activation 9 which only concerns the boost converter 6 and the charge pump module 7 .
  • the invention as described makes it possible to guarantee stable operation for a primary voltage 2 as low as 25% of the nominal voltage, or as low as 3V for a 12V battery.
  • the third controller is distinct from the first controller and from the second controller.
  • This more expensive and bulky option in that it uses at least two controllers, is advantageous in terms of performance.
  • Such a configuration offers an additional margin for raising the primary voltage 2.
  • This configuration guarantees stable operation for a primary voltage 2 of less than 25% of the nominal voltage, ie less than 3V for a 12V battery.
  • Figure 3 illustrates the improvement obtained by means of the invention. It shows on a graph showing the primary voltage 2 on the abscissa and the second secondary voltage 4 on the ordinate, a first curve 1 1 illustrating the prior art and a second curve 12 illustrating the invention for a very load distribution unbalanced between the first secondary output 3 and the second secondary output 4, which is the most unfavorable case. It can be noted that for curve 11, the second secondary voltage 4 collapses notably when the primary voltage 2 decreases. On the contrary, according to curve 12 and the invention, the second secondary voltage 4 is maintained much better when approaching low values of primary voltage 2.

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  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un convertisseur de tension (1) recevant en entrée une tension primaire (2) continue, variable dans une grande étendue de tension, et fournissant en sortie une première tension secondaire (3) continue régulée et une deuxième tension secondaire (4) continue non régulée, comprenant un convertisseur buck à self couplées à deux sorties (5), caractérisé en ce qu'il comprend encore un convertisseur boost (6) disposé en amont du convertisseur buck (5) apte à relever la tension primaire (2) lorsqu'activé et un module pompe de charge (7) disposé entre la deuxième tension secondaire (4) et la première tension secondaire (3) apte à équilibrer les charges lorsqu'activé, l'activation du convertisseur boost (6) et du module pompe de charge (7) étant simultanée.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Convertisseur de tension
[Domaine technique]
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des convertisseurs de tension électrique. Elle vise en particulier un convertisseur de tension continue apte à fournir au moins une tension secondaire y compris en cas de tension primaire faible.
[Etat de la technique antérieure]
[0002] Comme illustré à la figure 1 , il est connu pour réaliser un convertisseur de tension recevant en entrée une tension primaire continue 2, variable dans une grande étendue de tension, telle que la tension issue d’une batterie, et fournissant en sortie une première tension secondaire 3 continue régulée et une deuxième tension secondaire 4 continue non régulée, d’utiliser un convertisseur buck à self couplées 5. Un tel convertisseur buck 5 est, de manière connue, apte à fournir en sortie une première tension secondaire 3 continue régulée et une deuxième tension secondaire 4 continue non régulée. La tension primaire continue 2 est avantageusement filtrée par un module filtre F.
[0003] Il est encore connu, afin de pallier à une baisse de la tension primaire 2, en cas par exemple de décharge de la batterie, de placer un convertisseur boost, supposé connu, en amont du convertisseur buck 5 afin de soutenir la tension primaire 2. Pour assurer sa fonction dans cette configuration, en ignorant la répartition des charges relatives entre la première tension secondaire 3 et la deuxième tension secondaire 4, le convertisseur boost doit être activé pour une faible chute de la tension primaire 2, soit typiquement pour une tension primaire 2 baissant de 20 à 25 % de la tension primaire nominale, correspondant à la charge nominale de la batterie. Pour une batterie de tension nominale 12V, le convertisseur boost doit être activé dès que la tension primaire 2 baisse en dessous de 9 à 10V. Ceci conduit à des activations fréquentes, préjudiciables d’une part en ce que l’activation d’un convertisseur boost crée d’importantes perturbations électromagnétiques et d’autre part en ce que le mauvais rendement d’un convertisseur boost aggrave la consommation d’énergie sur la tension primaire 2 et donc la décharge de la batterie. En outre, pour une tension primaire 2 très basse, si la répartition des charges entre les deux sorties secondaires 3, 4 est défavorable, le convertisseur boost ne permet pas seul de garantir la valeur de la deuxième tension secondaire 4.
[Exposé de l’invention]
[0004] L’objectif de l’invention est de proposer un convertisseur de tension continu ne présentant pas les inconvénients de l’art antérieur et améliorant principalement la qualité de la deuxième tension secondaire.
[0005] Cet objectif est atteint grâce à un convertisseur de tension recevant en entrée une tension primaire continue, variable dans une grande étendue de tension, et fournissant en sortie une première tension secondaire continue régulée et une deuxième tension secondaire continue non régulée, comprenant un convertisseur buck à self couplées à deux sorties, un convertisseur boost disposé en amont du convertisseur buck apte à relever la tension primaire lorsqu’activé et un module pompe de charge apte à équilibrer les charges entre la première tension secondaire et la deuxième tension secondaire lorsqu’activé, l’activation du convertisseur boost et du module pompe de charge étant simultanée.
Ainsi, cette solution permet d’atteindre l’objectif précité en améliorant nettement les performances de l’art antérieur.
[0006] Selon une autre caractéristique, le convertisseur boost, lorsqu’activé, est commandé par un premier contrôleur et le module pompe de charge, lorsqu’activé, est commandé par un deuxième contrôleur, le deuxième contrôleur étant confondu avec le premier contrôleur.
[0007] Selon une autre caractéristique, l’activation commune est réalisée lorsque la deuxième tension secondaire est inférieure à un seuil, préférentiellement égal à une deuxième tension secondaire nominale réduite de 10%.
[0008] Selon une autre caractéristique, l’activation commune est réalisée lorsque la tension primaire est inférieure à un seuil, préférentiellement égal à 50% d’une la tension primaire nominale. [0009] Selon une autre caractéristique, le convertisseur buck est commandé par un troisième contrôleur confondu avec le premier contrôleur et/ou le deuxième contrôleur.
[0010] Selon une autre caractéristique, le convertisseur buck est commandé par un troisième contrôleur distinct du premier contrôleur et du deuxième contrôleur.
[Description des dessins]
[0011] D’autres caractéristiques et avantages innovants de l’invention ressortiront à la lecture de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
[Fig. 1 ] : La figure 1 , déjà décrite, montre un schéma selon l’art antérieur d’un convertisseur comprenant un convertisseur buck.
[Fig. 2] : La figure 2 montre un schéma d’un convertisseur selon un mode de réalisation préféré de l’invention.
[Fig. 3] : La figure 3 montre un graphe comparatif de la deuxième tension secondaire selon l’art antérieur et selon l’invention.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
[Description des modes de réalisation]
[0012] Tel qu’illustré à la figure 1 , un convertisseur de tension continue comprenant un convertisseur buck à selfs couplées 5, supposé connu, permet à partir d’une tension primaire 2, par exemple issue d’une batterie, telle une batterie véhicule, présentant une tension nominale de 12V, mais variable dans une grande étendue de tension, comprise entre 3 et 42V, de produire une première tension secondaire 3 continue et une deuxième tension secondaire 4 continue. La première tension secondaire 3 peut être régulée, de manière connue, par une boucle de rétroaction R comprenant un contrôleur 8. Ce contrôleur 8 peut être de tout type et par exemple de mode courant, de mode tension, de mode PWM (de l’anglais « puise width modulation » signifiant modulation de largeur d’amplitude), de mode hystérétique ou tout autre mode équivalent. La première tension secondaire 3 est typiquement faible afin de pouvoir garantir la régulation y compris pour une faible tension primaire 2, la première tension secondaire 3 ne pouvant pas dépasser la tension primaire 2. Aussi une valeur de 3,3V est avantageusement retenue. Une telle valeur est encore avantageuse en ce qu’elle permet l’alimentation d’un calculateur véhicule.
[0013] La deuxième tension secondaire 4, telle que produite par le convertisseur buck 5, se déduit de la première tension secondaire 3 par un gain égal à 1 +N2/N1 où N2 est le nombre de spire de l’enroulement secondaire et N1 et le nombres de spires de l’enroulement primaire. Ainsi si les nombres de spires sont identiques N2=N1 , la deuxième tension secondaire 4 est double de la première tension secondaire 3, soit égale à 6,6V. Cependant cette deuxième tension secondaire 3, n’étant pas régulée, peut être perturbée par un mauvais couplage inductif, ou par un déséquilibre des charges entre la première sortie secondaire 3 et la deuxième sortie secondaire 4. Cette perturbation peut entraîner un effondrement de la deuxième tension secondaire 4, avec une sensibilité augmentée lorsque la tension primaire 2 est faible.
[0014] Il est connu de remédier à ce problème en disposant en amont du convertisseur buck 5 un convertisseur boost 6 en charge de soutenir la tension primaire 2 et activé lorsque la valeur de la tension primaire 2 baisse en dessous d’un seuil. Afin d’assurer la régulation permettant d’obtenir la première tension secondaire 3, le convertisseur boost 6 doit être activé pour une faible chute de la tension primaire 2, soit typiquement pour une tension primaire 2 baissant de 20 à 25 % de sa valeur nominale, soit pour une batterie de tension nominale 12V, dès que la tension primaire 2 baisse en dessous de 9 à 10V. Ceci conduit à des activations fréquentes avec le double préjudice évoqué plus haut.
[0015] Tel qu’illustré à la figure 2, selon un mode de réalisation de l’invention, le convertisseur 1 reprend sensiblement l’arrangement du convertisseur de l’art antérieur. Aussi, le convertisseur de tension 1 selon l’invention reçoit en entrée une tension primaire 2 continue, variable dans une grande étendue de tension. Il fournit en sortie une première tension secondaire 3 continue régulée et une deuxième tension secondaire 4 continue non régulée. De ce fait, cette deuxième tension secondaire 4 dépend des caractéristiques des charges, des rapports d’inductances, du couplage inductif, etc. Aussi cette deuxième tension secondaire 4 peut fluctuer lors de configurations aux limites. Un mauvais couplage inductif ainsi que des charges déséquilibrées entre les deux tensions secondaires 3, 4, peuvent provoquer un effondrement de la deuxième sortie secondaire 4 et ce d’autant plus que la tension primaire est faible.
[0016] Pour réaliser la régulation, le convertisseur 1 comprend un convertisseur buck à self couplées à deux sorties 5. L’invention ajoute, relativement à l’art antérieur, un convertisseur boost 6. Le convertisseur boost 6 est semblable au convertisseur boost de l’art antérieur sauf en ce qui concerne son activation, détaillée plus avant. Le convertisseur boost 6 est disposé en amont du convertisseur buck 5. Il est apte à relever la tension primaire 2, lorsqu’activé, afin d’aider le convertisseur buck 5 à fournir les deux tensions secondaires 3, 4 et la régulation. L’invention ajoute encore un module pompe de charge 7 disposé entre la deuxième tension secondaire 4 et la première tension secondaire 3 et apte à équilibrer les charges entre ces deux sorties 3, 4, lorsqu’activé. Selon une caractéristique de l’invention, l’activation du convertisseur boost 6 et du module pompe de charge 7 est avantageusement simultanée.
[0017] Il peut être noté que le convertisseur boost 6, en l’absence d’activation, réalise un filtre passif similaire au filtre F de l’art antérieur.
[0018] Afin de commander le convertisseur boost 6, un premier contrôleur 8, par exemple du type à découpage, est, de manière connue, nécessaire. De manière analogue, afin de commander le module pompe de charge 7, un deuxième contrôleur 8, par exemple du type à découpage, est, de manière connue, nécessaire. Bien qu’ils partagent un activateur 9 commun, le convertisseur boost 6 et le module pompe de charge 7 pourraient avoir des contrôleurs distincts. Cependant, selon une caractéristique de l’invention, le deuxième contrôleur et le premier contrôleur sont avantageusement confondus. Ceci permet une réutilisation importante et donc une économie de composants.
[0019] Il s’ensuit que l’ajout du module pompe de charge 7, si l’on ne tient pas compte du contrôleur 8, communalisé avec le convertisseur boost 6, ne nécessite que quelques composants passifs peu onéreux et peu volumineux : deux diodes, une résistance et une capacité.
[0020] Tel que visible sur la figure 2, l’activation commune au convertisseur boost 6 et au module pompe de charge 7 est réalisée par un activateur 9. Cet activateur 9 recopie sélectivement sur sa sortie « out » le signal issu du contrôleur 8 reçu sur son entrée « in » en présence d’un signal « enable » 10 et ne le recopie pas dans le cas contraire. Le signal issu du contrôleur 8, lorsqu’un signal « enable » 10 est présent, est transmis simultanément au convertisseur boost 6 et au module pompe de charge 7.
[0021] Aussi le signal « enable » 10, permet d’activer ou non le convertisseur boost 6 et le module pompe de charge 7. Selon une caractéristique de l’invention, le signal d’activation « enable » 10 est issu d’une comparaison (non représentée) de la deuxième tension secondaire 4 avec un seuil. Si la deuxième tension secondaire 4, la tension non régulée, est inférieure à un seuil, le signal d’activation 10 commande l’activation. Si la deuxième tension secondaire 4 est supérieure au seuil, le signal d’activation 10 ne commande pas l’activation.
[0022] Le seuil est par exemple égal à la valeur nominale de la deuxième tension secondaire réduit de 10%. Ainsi, pour une batterie de tension nominale 12V et pour une deuxième tension secondaire 4 de valeur 6,6V, le seuil est avantageusement égal à 6V.
[0023] Sur cette caractéristique, l’invention diffère de l’art antérieur, en ce que l’activation du boost 6 (et du module de pompe de charge 7) est déterminée relativement à la deuxième tension secondaire 4, alors que l’art antérieur la détermine relativement à la tension primaire 2. Ceci est avantageux en ce que le pilotage de l’activation est piloté directement par la grandeur dont la valeur est spécifiée : la deuxième tension secondaire 4.
[0024] Selon une autre caractéristique, optionnelle, complémentaire ou alternative de la précédente, l’activation commune est réalisée lorsque la tension primaire est inférieure à un seuil. Aussi dans ce cas, le signal d’activation 10 est issu d’une comparaison de la tension primaire 2 avec un seuil. Si la tension primaire 2 est inférieure à un seuil, le signal d’activation 10 commande l’activation. Si la tension primaire 2 est supérieure au seuil, le signal d’activation 10 ne commande pas l’activation.
[0025] Cependant, du fait des caractéristiques particulières du convertisseur 1 selon l’invention, le seuil pour la tension primaire, si cette dernière est utilisée pour commander une activation, peut être beaucoup plus bas que dans l’art antérieur avec une valeur pouvant être aussi basse que 50% de la tension nominale. Ainsi pour une batterie de tension nominale 12V, le seuil peut être égal à 6V, alors qu’il était de 9-10V pour le convertisseur de l’art antérieur. Cette caractéristique avantageuse de l’invention permet de n’activer le convertisseur boost 6, avec les inconvénients précités, que dans les cas qui le nécessitent vraiment.
[0026] De manière connue, pour faire fonctionner un convertisseur buck 5, un contrôleur 8, par exemple du type à découpage, est nécessaire. Selon une caractéristique avantageuse de l’invention, ce troisième contrôleur est confondu avec le premier contrôleur et/ou avec le deuxième contrôleur. Autrement dit, le contrôleur 8 utilisé par le convertisseur boost 6 et/ou par le module pompe de charge 7 réutilise avantageusement le contrôleur 8 déjà prévu pour le convertisseur buck 5. Ceci est avantageux en termes d’économie de composants et donc de coût et de place.
[0027] Il convient de noter que le convertisseur buck 5 est en permanence relié à son contrôleur 8 et qu’il n’est pas sujet à l’activation 9 sélective qui ne concerne que le convertisseur boost 6 et le module pompe de charge 7.
[0028] L’invention telle que décrite permet de garantir un fonctionnement stable pour une tension primaire 2 aussi faible que 25% de la tension nominale, soit aussi faible que 3V pour une batterie 12V.
[0029] Selon une caractéristique opposée le troisième contrôleur est distinct du premier contrôleur et du deuxième contrôleur. Cette option plus coûteuse et plus volumineuse, en ce qu’elle utilise au moins deux contrôleurs, est avantageuse en termes de performances. Une telle configuration offre une marge supplémentaire de relevage de la tension primaire 2. Cette configuration permet de garantir un fonctionnement stable pour une tension primaire 2 inférieure à 25% de la tension nominale, soit inférieure à 3V pour une batterie 12V.
[0030] La figure 3 illustre l’amélioration obtenue au moyen de l’invention. Elle présente sur un graphe figurant la tension primaire 2 en abscisses et la deuxième tension secondaire 4 en ordonnées, une première courbe 1 1 illustrant l’art antérieur et une deuxième courbe 12 illustrant l’invention pour une répartition de charge très déséquilibrée entre la première sortie secondaire 3 et la deuxième sortie secondaire 4, soit le cas le plus défavorable. Il peut être noté, que pour la courbe 11 , la deuxième tension secondaire 4 s’effondre notablement lorsque la tension primaire 2 diminue. Au contraire selon la courbe 12 et l’invention, la deuxième tension secondaire 4 se maintient nettement mieux à l’approche des faibles valeurs de tension primaire 2.
[0031] L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Convertisseur de tension (1 ) recevant en entrée une tension primaire (2) continue, variable dans une grande étendue de tension, et fournissant en sortie une première tension secondaire (3) continue régulée et une deuxième tension secondaire (4) continue non régulée, comprenant un convertisseur buck à self couplées à deux sorties (5), caractérisé en ce qu’il comprend encore un convertisseur boost (6) disposé en amont du convertisseur buck (5) apte à relever la tension primaire (2) lorsqu’activé et un module pompe de charge (7) disposé entre la deuxième tension secondaire (4) et la première tension secondaire (3) apte à équilibrer les charges lorsqu’activé, l’activation du convertisseur boost (6) et du module pompe de charge (7) étant simultanée.
[Revendication 2] Convertisseur (1 ) selon la revendication 1 , où le convertisseur boost (6), lorsqu’activé, est commandé par un premier contrôleur et le module pompe de charge (7), lorsqu’activé, est commandé par un deuxième contrôleur, le deuxième contrôleur étant confondu avec le premier contrôleur.
[Revendication 3] Convertisseur (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2, où l’activation commune est réalisée lorsque la deuxième tension secondaire (4) est inférieure à un seuil préférentiellement égal à une deuxième tension secondaire nominale réduite de 10%.
[Revendication 4] Convertisseur (1 ) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, où l’activation commune est réalisée lorsque la tension primaire (2) est inférieure à un seuil, préférentiellement égal à 50% d’une tension primaire nominale.
[Revendication 5] Convertisseur (1 ) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, où le convertisseur buck (5) est commandé par un troisième contrôleur (8) confondu avec le premier contrôleur et/ou le deuxième contrôleur.
[Revendication 6] Convertisseur (1 ) selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, où le convertisseur buck (5) est commandé par un troisième contrôleur (8) distinct du premier contrôleur et du deuxième contrôleur.
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