WO2024028555A1 - Power converter, in particular for an aircraft, and associated methods - Google Patents

Power converter, in particular for an aircraft, and associated methods Download PDF

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WO2024028555A1
WO2024028555A1 PCT/FR2023/051229 FR2023051229W WO2024028555A1 WO 2024028555 A1 WO2024028555 A1 WO 2024028555A1 FR 2023051229 W FR2023051229 W FR 2023051229W WO 2024028555 A1 WO2024028555 A1 WO 2024028555A1
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WO
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switch
main
transistor
auxiliary
power converter
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051229
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French (fr)
Inventor
Menouar Ameziani
Original Assignee
Safran Aerosystems
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H02M1/325—Means for protecting converters other than automatic disconnection with means for allowing continuous operation despite a fault, i.e. fault tolerant converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
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    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
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    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Definitions

  • TITLE Power converter, in particular for an aircraft, and associated processes
  • the invention relates to electrical power converters, in particular for an aircraft, and more particularly to electrical power converters using power components made of silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN).
  • SiC silicon carbide
  • GaN gallium nitride
  • the invention further relates to an aircraft comprising such a power converter, and a method of supplying an electrical load, in particular to the aircraft, by such a power converter.
  • an aircraft comprises an electrical power converter controlling an electrical load, for example a three-phase fuel pump of the aircraft, from a direct voltage delivered by a bus of the aircraft.
  • the power converter delivers a variable three-phase voltage system to the electrical load so as to regulate the power supplied to the electrical load.
  • the power converter delivers to the pump a variable three-phase voltage system so as to regulate the power supplied to the pump and so as to regulate the rotation speed thereof.
  • the power converter implements silicon switching power components to generate two voltage levels (also referred to as a three-phase power converter to two voltage levels).
  • Silicon switching power components generally include metal oxide semiconductor field effect transistors, also known by the acronym MOSFET for “Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor” in English, or transistors of the metal oxide semiconductor field effect type.
  • insulated gate bipolar type also known by the acronym IGBT for “Insulated Gate Bipolar Transistor” in English.
  • silicon switching power components generate significant thermal losses leading to an increase in their electrical consumption and an increase in the temperature of these components and neighboring components which can lead to a reduction in the lifespan of these components and neighboring components.
  • silicon power switching components have a large footprint increasing the bulk of the power converter.
  • WBG Wideband type switching power components
  • SiC silicon carbide
  • GaN galium nitride
  • the aim of the invention is to overcome all or part of these drawbacks, in particular by integrating switching power components of the WBG type in a power converter while guaranteeing continuity of operation of the power converter during the failure of one of the WBG type components.
  • the subject of the invention is an electrical power converter for supplying an electrical load, in particular of an aircraft, comprising
  • a power supply module intended to be connected to a power source, in particular a continuous power source;
  • At least one main switching arm comprising a first main switch and a second main switch, in particular an identical first main switch and a second main switch, comprising respectively a first end and a second end, the first end of the first main switch and the second end of the second main switch being connected to the power supply module and the second end of the first main switch being connected to the first end of the second main switch;
  • an auxiliary circuit comprising as many control lines as main switching arms, at least one control line comprising at least one switching cell comprising o a first end connected to the power supply module and o a second end connected to the connection intermediate,
  • the switching cell comprises at least one auxiliary switch, in particular an auxiliary switch made of silicon carbide or gallium nitride.
  • auxiliary switch in silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) with wide band WBG makes it possible to reduce the size of the power converter and to reduce the thermal losses generated by the electrical power converter .
  • the electrical power converter comprises a monitoring module configured to detect auxiliary switch failure or drift from auxiliary switch functional parameters and to deactivate the auxiliary switch upon detection of switch failure or drift auxiliary.
  • the power supply module comprises a power supply line comprising a first end and a second end intended to be connected to the power source and in which the power supply line comprises two impedances, in particular two identical impedances, in particular capable of being connected in series.
  • the power supply module includes an additional connection arranged between the two impedances and intended to be connected to the first end of the switching cell.
  • the electric power converter comprises at least one auxiliary switching arm comprising a first secondary switch and a second secondary switch, in particular an identical first secondary switch and a second secondary switch, respectively comprising a first end and a second end, the second end of the first secondary switch being connected to the first end of the second secondary switch.
  • a middle connection is disposed between the first secondary switch and the second secondary switch and is connected to the first end of the control line switching cell.
  • the first end of the first main switch and/or the first secondary switch, and the second end of the second main switch and/or the second secondary switch are connected respectively to a different end of the power line.
  • the power supply module further comprises a selection switch comprising a control input, a first power input, a second power input and a power output, and configured to connect the power output to one power inputs according to a signal received on the control input.
  • the power output is connected to the first end of the control line switching cell.
  • the first main switch is made of silicon carbide or gallium nitride.
  • the first secondary switch is made of silicon.
  • the first main switch respectively the second main switch, comprises a transistor, in particular a double gate transistor, in particular a double gate transistor made of gallium nitride.
  • the auxiliary switch comprises at least a first transistor and a second transistor, in particular a first transistor and a second gallium nitride transistor, connected in series so that
  • - a source of the first transistor is connected to a drain of the second transistor, - a drain of the first transistor and a source of the second transistor are connected to a different end of the switching cell.
  • An aircraft is also proposed comprising an electrical power converter as defined above.
  • the method of supplying electricity to an electrical load further comprises at least one step of detecting a failure or a drift of the auxiliary switch based on functional parameters of the auxiliary switch, and a step of deactivating the ' auxiliary switch when detecting a failure or drift of the auxiliary switch.
  • the method of supplying electricity to an electrical load further comprises: a step of controlling the switching cell so as to supply the phase by three voltage levels as long as there is no failure or drift of the auxiliary switch has been detected, and a step of deactivating the auxiliary switch, controlling the first main switch and the second main switch so as to supply the phase with two voltage levels.
  • the method of supplying electricity to an electrical load further comprises: upon detection of the failure or drift of the first main switch and the second main switch, deactivation of the faulty or drifting switch, and as long as no failure or drift of the auxiliary switch has been detected, controlling the switching cell and the first secondary switch and/or the second secondary switch so as to supply the load phase by two levels voltage, the controlled secondary switch replacing the faulty switch.
  • FIG 1 schematically illustrates an example of an aircraft according to the invention
  • FIG 2 illustrates an electrical diagram of a first embodiment of a power converter according to the invention
  • FIG 3 schematically illustrates an example of an auxiliary switch according to the invention
  • FIG 4 schematically illustrates another example of an auxiliary switch according to the invention
  • FIG 5 schematically illustrates a second example of a power supply module according to the invention
  • FIG 6 illustrates an electrical diagram of a second embodiment of a power converter according to the invention
  • FIG 7 illustrates an electrical diagram of a third embodiment of a power converter according to the invention
  • FIG 8 schematically illustrates an embodiment of a main switching arm.
  • Figure 1 schematically illustrates an example of an aircraft 1 comprising an electrical power converter 2, an electrical load 3, powered by the electrical power converter 2, and a power source 4, in particular a source continuous power supply 4, comprising, for example, a direct voltage electrical supply bus of the aircraft 1.
  • the electrical load 3 can, for example, be a fuel pump.
  • the electrical load 3 is of the three-phase type so that the electrical power converter 2 delivers a three-phase voltage system to control the electrical load 3 from the direct voltage delivered by the power source 4.
  • Figure 2 illustrates an electrical diagram of a first embodiment of the electric power converter 2 according to the invention.
  • the power converter electrical 2 connected to the electrical load 3 and to the power source 4 delivering a voltage Ve, in particular direct voltage Ve, for example 540 V.
  • the electrical power converter 2 may include in particular a power supply module 5.
  • the power supply module 5 comprises two input terminals 8, 9, respectively a first input terminal 8 and a second input terminal 9, connected to the power source 4 so that the voltage Ve is applied between the input terminals 8 and 9.
  • the power supply module 5 also comprises three output terminals 10, 1 1, 12, respectively a first output terminal 10, a second output terminal 1 1 and a third output terminal 12.
  • the power supply module 5 comprises a power supply line 13.
  • the power supply line 13 comprises two impedances 14.
  • the two identical impedances 14, in particular connected in series, extend between two ends 15, 16, respectively a first end 15 and a second end 16, of the supply line 13.
  • impedance 14 includes, for example, a capacitor.
  • the first end 15 of the power line 13 is connected to the first input terminal 8 and to the first output terminal 10. Furthermore, the second end 16 of the power line 13 is connected to the second terminal input 9 and to the third output terminal 12.
  • the power supply module 5 further comprises an additional connection 17, in particular arranged between the two impedances 14, connected to the second output terminal 11.
  • the electrical power converter 2 may also include a switching module 6.
  • the switching module 6 comprises as many main switching arms as there are phases of the electrical load 3. According to the example presented in Figure 2, the switching module 6 comprises three main switching arms 18, 19, 20, respectively a first main switching arm 18, a second main switching arm 19 and a third main switching arm 20.
  • the first main switching arm 18, respectively the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, comprises at least one first main switch 21, comprising a first end 23 and a second end 25, and at least a second main switch 22, comprising a first end 24 and a second end 26.
  • the first main switch 21 and the second main switch 22 are identical.
  • the second end 25 of the first main switch 21 is connected to the first end 24 of the second main switch 22.
  • the first end 23 of the first main switch 21 is connected to a first input 27 of the switching module 6. Furthermore, the second end 26 of the second main switch 22 is connected to a second input 28 of the switching module 6. More particularly, the first input 27 of the switching module 6 is connected to the first output terminal 10 of the power supply module 5. In addition, the second input 28 of the switching module 6 is connected to the third output terminal 12 of the switching module food 5.
  • the first output 32, respectively the second output 33 and the third output 34, of the switching module 6 is connected to a phase
  • phase 35 in particular a first phase 35, respectively a second phase 36 and a third phase 37, of the electrical charge 3.
  • first main switch 21 and the second main switch 22 are identical. Thus arranged, only one embodiment of the first main switch 21 of the first main switching arm 18 is detailed.
  • the first main switch 21 comprises a transistor 38, in particular of the silicon (Si) type, for example of the MOSFET or IGBT type.
  • the transistor 38 may include a diode 39, in particular an internal diode 39.
  • a drain D of the transistor 38 and a cathode of the diode 39 are connected to the first end 23 of the first main switch 21. Furthermore, a source S of the transistor 38 and an anode of the diode 39 are connected to the second end 25 of the first main switch 21. Finally, a gate G of the transistor 38 is connected to a control module 40 of the electrical power converter 2.
  • transistor 38 may be a silicon carbide transistor comprising an internal diode, the transistor being connected as described above.
  • the transistor 38 can be a bipolar transistor to which a diode 39 is added, the diode 39 then being external.
  • a collector of the transistor 38 is then connected to the first end 23 of the first main switch 21.
  • an emitter of the transistor 38 is then connected to the second end 25 of the first main switch 21.
  • a base of the transistor 38 is then connected to the control module 40 of the electric power converter 2.
  • control module 40 is produced from a processing unit.
  • the electric power converter 2 can also include an auxiliary circuit 7.
  • the auxiliary circuit 7 includes as many control lines as main switching arms 18, 19, 20.
  • the auxiliary circuit 7 comprises three control lines.
  • the auxiliary circuit 7 comprises a first control line 41, a second control line 42 and a third control line 43.
  • the first control line 41 respectively the second control line 42 and the third control line 43, comprises a first switching cell 44, respectively a second switching cell 45 and a third switching cell 46.
  • the first cell switching cell 44, the second switching cell 45 and the third switching cell 46 are identical.
  • the first switching cell 44 respectively the second switching cell 45 and the third switching cell 46, comprises a first end 47, respectively a first end 48 and a first end 49, connected to a first input 50, respectively a second input 51 and a third input 52, of the auxiliary circuit 7 and a second end 53, respectively a second end 54 and a second end 55, connected to an output 56, respectively an output 57 and an output 58, of the auxiliary circuit 7.
  • the first input 50, respectively the second input 51 and the third input 52, of the auxiliary circuit 7 is connected to the second output terminal 11 of the power supply module 5.
  • the output 56, respectively the output 57 and the output 58, of the auxiliary circuit 7 is connected to a second connection 59, respectively second connection 60 and a second connection 61, located between the first main switch 21 and the second main switch 22 of the first main switching arm 18, respectively of the second main switching arm 19 and the third main switching arm 20.
  • first switching cell 44 As the first switching cell 44, the second switching cell 45 and the third switching cell 46 are identical, only an exemplary embodiment of the first switching cell 44 and the first control line 41 are now detailed.
  • the first switching cell 44 of the first control line 41 comprises an auxiliary switch 62, in particular an auxiliary switch 62 made of silicon carbide (SiC), comprising a first transistor 63 and a second transistor 64, in particular a first transistor 63 and a second field effect transistor 64 made of silicon carbide (SiC), in particular a first transistor 63 and a second identical transistor 64.
  • auxiliary switch 62 made of silicon carbide (SiC)
  • SiC silicon carbide
  • a drain D I of the first transistor 63 is connected to the first end 47 of the first switching cell 44 of the control line 41 and to the cathode of a diode 65, in particular as an internal diode of the first transistor 63.
  • a source SI of the first transistor 63 is connected to an anode of the diode 65 of the first transistor 63.
  • the anode of the diode 65 of the first transistor 63 is connected to a source SI of the second transistor 64.
  • a drain D I of the second transistor 64 is connected to the second end 53 of the first switching cell 44 of the control line 41 and to the cathode of the diode 65, in particular as an internal diode of the second transistor 64.
  • a gate G 1 of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, is connected to the control module 40.
  • the first switching cell 44 is capable of comprising several auxiliary switches 62 connected in series so as to reduce the voltage between the drain D I and the source S I of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, to increase the resistance of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, at high voltages.
  • the auxiliary switch 62 comprises a first transistor 100 and a second field effect transistor 101 made of galium nitride (GaN), advantageously identical.
  • the first transistor 100 and the second gallium nitride field effect transistor 101 do not include an internal diode.
  • a drain D 100 of a first transistor 100 is connected to the first end 47 of the first switching cell 44 of the control line 41. Furthermore, a source S 100 of the first transistor 100 is connected to a drain D 101 of the second transistor 101. Finally, a source S 101 of the second transistor 101 is connected to the second end 53 of the first switching cell 44 of the control line 41.
  • the auxiliary switch 62 may comprise a double gate transistor 103, in particular a double gate transistor 103 made of gallium nitride, controlled by a first trigger 104 and a second trigger 105.
  • the electrical power converter 2 further comprises a monitoring module 66, as shown schematically in Figure 2.
  • the monitoring module 66 is capable of being connected to a sensor 67 implemented in the immediate vicinity of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64.
  • the sensor 67 makes it possible to detect a functional parameter of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, and to transmit it to the control module 40.
  • the monitoring module 66 for example produced from a processing unit, comprises determination means 68.
  • the determination means 68 make it possible to determine a failure or a drift of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, of the auxiliary switch 62 from the functional parameter detected by the sensor 67.
  • the determination means 68 are, for example, made from a calculation unit implementing an ALGO detection algorithm.
  • the monitoring module 66 Upon detection of a failure or a drift of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, of the auxiliary switch 62, the monitoring module 66 delivers an alert message to the control module 40 so that the first transistor 63, respectively the second transistor 64 of the auxiliary switch 62 is deactivated. The first transistor 63, respectively the second transistor 64, is in the off state.
  • the sensor 67 comprises, for example, a temperature sensor measuring a temperature of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64.
  • the functional parameter of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64 is the temperature of the first transistor 63, respectively the second transistor 64.
  • the determination means 68 compare the temperature value recorded by the sensor 67 to a temperature threshold depending on the technology of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, whether it is gallium nitride (GaN) or carbide. silicon (SiC).
  • the determination means 68 deliver the alert message.
  • the sensor 67 comprises a voltage sensor measuring a source drain voltage of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64.
  • the functional parameter of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64 is the drain voltage source of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64.
  • the determination means 68 compare the value of the drain source voltage detected by the sensor 67 to a voltage threshold depending on the technology of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, whether it is gallium nitride (GaN) or made of silicon carbide (SiC). If the drain source voltage detected by the sensor 67 is greater than the voltage threshold, the determination means 68 deliver the alert message.
  • a voltage threshold depending on the technology of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, whether it is gallium nitride (GaN) or made of silicon carbide (SiC). If the drain source voltage detected by the sensor 67 is greater than the voltage threshold, the determination means 68 deliver the alert message.
  • the senor 67 measures a drain source voltage, a current passing through the drain and a temperature of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64.
  • the determination means 68 determine the value of the source drain resistance of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, and compare the determined value to a failure threshold.
  • the determination means 68 deliver the alert message.
  • the monitoring module 66 makes it possible to detect a failure and/or a drift of at least one of the auxiliary switches 62 so that, upon detection of a failure and/or a drift, all of the auxiliary switches are deactivated to prevent the propagation of a fault in the electrical power converter 2 likely to result in the failure of the electrical power converter 2, the electrical load 3 and/or the power source 4.
  • the control module 40 is also connected to a current sensor 69.
  • the current sensor 69 detects a current circulating in the first phase 35, the second phase 36 and the third phase 37 of the electrical load 3.
  • the current sensor 69 is placed outside the electrical load 3.
  • the control module 40 controls the first switch main switch 21 and the second main switch 22 of the corresponding switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, and the switching cell corresponding switching, according to the exemplary embodiment the first switching cell 44, the second switching cell 45 and/or the third switching cell 46, so that the electrical power converter 2 delivers three voltage levels on each phase of the electrical load 3 to power and control the electrical load 3.
  • a first voltage level equal to +Ve is delivered by the first main switch 21 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20,
  • - a second voltage level equal to -Ve is delivered by the second main switch 22 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20, and
  • a third zero voltage level is delivered by the switching cell, according to the exemplary embodiment the first switching cell 44, the second switching cell 45 and/or the third switching cell 46.
  • the first transistor 63 of the switching cell is blocked when the voltage between the first phase 35 , the second phase 36, the third phase 37 of the electric charge 3 and a mass is negative.
  • the second transistor 64 of the switching cell is blocked when the voltage between the first phase 35, the second phase 36, the third phase 37 of the electrical load 3 and a mass is positive by so as to ensure the reversibility of the current in the phase.
  • the control module 40 deactivates the auxiliary circuit 7 and controls the first main switch 21, and the second main switch 22 of the corresponding switching arm, according to the example of embodiment the first arm main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, so that the electrical power converter 2 delivers two voltage levels on each phase of the electrical load 3 to power and control the electrical charge 3.
  • a first voltage level equal to +Ve is delivered by the first main switch 21 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20, and
  • - a second voltage level equal to -Ve is delivered by the second main switch 22 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20.
  • the addition of the auxiliary circuit 7 to a two-level power converter makes it possible to produce the power converter 2 at three levels.
  • the electric power converter 2 according to the invention uses auxiliary switches 62 made of silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) so that the electric power converter 2 is less bulky and generates less losses thermal than a three-level power converter known from the state of the art.
  • auxiliary circuit 7 is deactivated and the electrical power converter 2 delivers two voltage levels so that the electrical load 3 is powered, thus ensuring continuity of service.
  • the control module 40 implements, for example, an algorithm of the pulse width modulation type, also known by the acronym PWM for “Pulse Width Modulation” in English.
  • the electrical power converter 2 may include a number of phases other than three depending on the number of phases of the electrical load 3.
  • Figure 5 schematically illustrates a second embodiment of the power supply module 5 according to the invention.
  • the power module 5 differs from the embodiment illustrated in Figure 2 in that
  • the power supply line 13 does not include an additional connection 17, and
  • the power supply module 5 comprises an auxiliary switching arm 70, or first auxiliary switching arm 70, comprising a first end 71 connected to the first input terminal 8 of the power supply module 5 and a second end 72 connected to the second input terminal 9 of the power supply module 5.
  • the auxiliary switching arm 70 comprises a first secondary switch 73 having a first end 75 and a second end 77 and a second secondary switch 74 having a first end 76 and a second end 78.
  • the first secondary switch 73 and the second secondary switch 74 are identical,
  • the first end 75 of the first secondary switch 73 is connected to the first end 71 of the auxiliary switching arm 70.
  • the second end 77 of the first secondary switch 73 is connected to the first end 76 of the second secondary switch 74.
  • the second end 78 of the second secondary switch 74 is connected to the second end 72 of the auxiliary switching arm 70.
  • a third connection 79, or middle connection 79, is established between the first secondary switch 73 and the second secondary switch 74 and is connected to the second output terminal 11 of the power supply module 5.
  • the first secondary switch 73 and the second secondary switch 74 are identical.
  • only one embodiment of the first secondary switch 73 is detailed.
  • the first secondary switch 73 comprises a transistor 80, in particular of the silicon (Si) type, for example field effect of the MOSFET or IGBT type.
  • the transistor 80 comprises a diode 81, in particular an internal diode 81.
  • a drain D2 of the transistor 80 and a cathode of the diode 81 are connected to the first end 75 of the first secondary switch 73.
  • a source S2 of the transistor 80 and an anode of the diode 81 are connected to the second end 77 of the first secondary switch 73.
  • a gate G2 of the transistor 80 is connected to the control module 40 of the electrical power converter 2.
  • transistor 80 includes a bipolar transistor. In this case, a collector of the transistor is connected to the first end 75 of the first secondary switch 73. In addition, an emitter of the transistor is connected to the second end 77 of the first secondary switch 73. Finally, a base of the transistor is connected to the control module 40.
  • the transistor 80 is a proven technology, particularly for aeronautical applications.
  • the electrical power converter 2 comprising the power supply module 5 according to this embodiment delivers two voltage levels:
  • a first voltage level equal to +Ve is delivered by the first main switch 21 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, and
  • - a second voltage level equal to -Ve is delivered by the second main switch 22 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20.
  • Auxiliary circuit 7 is deactivated.
  • the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20 When detecting the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of one of the main switching arms, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20, the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting is deactivated by the control module 40.
  • the control module 40 controls the switching cell 62 of the first control line 41, respectively of the second control line 42 and/or of the third control line 43, connected to the first main switching arm 18, respectively to the second main switching arm 19 and/or to the third main switching arm 20, comprising the first main switch 21, respectively the second main switch 22 and /or the third main switch 23, faulty or drifting and the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74, so as to supply the phase connected to the faulty main switch or drifting from the electrical load 3 by two levels of tension.
  • the first secondary switch 73 respectively the second secondary switch 74, controlled by the control module 40 replaces the faulty or drifting switch.
  • the first secondary switch 73 respectively the second secondary switch 74, constitutes a substitution switch which is controlled by the control module 40 in the same way as the faulty or drifting main switch.
  • the switching cell 62 is controlled by the control module 40 so as to pass the voltage and the current delivered by the first secondary switch 73, respectively the second secondary switch 74, as a substitution switch.
  • the control module 40 controls the first secondary switch 73 and the switching cell 62 of the first control line 41 and/or the second control line 42 and/or the third control line 43 connected respectively to the first main switching arm 18, to the second main switching arm 19 or the third switching arm main switch 20 comprising the first main switch 21 faulty or drifting.
  • the control module 40 controls the second switch secondary 74 and the switching cell 62 of the first control line 41 and/or the second control line 42 and/or the third control line 43 connected to the first main switching arm 18 to the second main switching arm 19 or to the third main switching arm 20 comprising the faulty or drifting second main switch 22.
  • the auxiliary circuit 7 and the auxiliary switching arm 70 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the first main switching arm 18 and/or the second main switching arm 19 and/or the second main switching arm 20 making it possible to ensure continuity of service of the electrical power converter 2.
  • the control module 40 deactivates the converter of electrical power 2, the electrical load 3 no longer being supplied.
  • Figure 6 schematically represents a third embodiment of the electrical power converter 2 according to the invention.
  • the electrical power converter 2 comprises an auxiliary circuit 7, preferably identical to the auxiliary circuit 7 described in relation to the first embodiment of the figure, connected to a power supply module 5.
  • the electrical power converter 2, the power supply module 5 differs from the exemplary embodiment illustrated in Figure 5 in that
  • the power supply module 5 comprises o a first auxiliary switching arm 70 connected to the power supply line 13 and to the second output terminal 11, similar to the auxiliary switching arm 70 as detailed in Figure 5, and o in addition, at least a second auxiliary switching arm 82, in particular a second auxiliary switching arm 82 and a third auxiliary switching arm 83, in particular identical to the first auxiliary switching arm 70, and more specifically identical ( s) to the auxiliary switching arm 70 detailed in Figure 5.
  • the power supply module 5 of the third embodiment, the electrical power converter 2, comprises as many auxiliary switching arms as there are control lines of the auxiliary circuit 7.
  • the power supply module 5 of the third embodiment, the electrical power converter 2 comprises a first output terminal 10, a second output terminal 11 and a third output terminal 12.
  • the second auxiliary switching arm 82 includes
  • the third auxiliary switching arm 83 includes
  • connection 90 or middle connection 90, connected to a fifth output terminal 91 of the power supply module 5.
  • the second output terminal 11 and the fourth output terminal 87 and the fifth output terminal 90 of the power supply module 5 are connected to a different input of the auxiliary circuit 7.
  • the power supply module 5 comprises as many auxiliary switching arms as there are control lines of the auxiliary circuit 7, each auxiliary switching arm being connected to a control line of the auxiliary circuit 7 different.
  • the second output terminal 1 1 is connected to a first input 50 of the auxiliary circuit 7
  • the fourth output terminal 87 is connected to a second input 51 of the auxiliary circuit 7
  • the fifth output terminal 90 is connected to the third input 52 of auxiliary circuit 7.
  • the first auxiliary switching arm 70 and the first control line 41 of the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the first main switching arm 18.
  • the second auxiliary switching arm 82 and the second control line 42 of the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the second main switching arm 19.
  • the third auxiliary switching arm 83 and the third control line 43 of the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the third main switching arm 20.
  • the first auxiliary switching arm 70, the second auxiliary switching arm 82 and the third auxiliary switching arm 83 and the first control line 41, the second control line 42 and the third control line 43 operate as described above to compensate for the failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 which is faulty or drifting.
  • the power supply module 5 and the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 by main switching arm as long as the auxiliary circuit 7 is not deactivated.
  • the embodiment illustrated in Figure 6 makes it possible to overcome three failures or drifts, each failure or drift appearing on the first main switch 20 and/or the second main switch 21 of the first switching arm main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20 different(s) making it possible to improve the continuity of service of the electrical power converter 2.
  • Figure 7 schematically represents a third embodiment of the electrical power converter 2 according to the invention.
  • the auxiliary circuit 7 is connected to a fourth embodiment of the power supply module 5 comprising the power supply line 13 and the auxiliary switching arm 70 as shown in Fig. Figure 5.
  • the power supply line 13 further comprises an additional connection 17.
  • the power supply module 5 further comprises a selection switch 92.
  • the selection switch 92 may include a control input 93, in particular connected to the control module 40, a first power input 94, a second input power output 95 and a power output 96, in particular connected to the second output terminal 1 1 of the power supply module 5.
  • the first power input 94 is connected to the third connection 79 of the auxiliary switching arm 70 and the second power input 95 is connected to the additional connection 17 of the power line 13.
  • control module 40 controls the selection switch 92 so that the second power input 95 is connected to the output of power 96.
  • the electrical power converter 2 delivers three voltage levels on the first phase 35, the second phase 36 and the third phase 37 of the electrical load 3 as described in relation to Figure 2.
  • the auxiliary circuit 7 is deactivated and the electric power converter 2 delivers two voltage levels on the first phase 35, the second phase 36 and the third phase 37 of the electrical load 3 as described in relation to Figure 2.
  • the control module 40 controls the selection switch 92 so that the first power input 94 is connected to the power output 96.
  • control module 40 controls the auxiliary circuit 7 and the auxiliary switching arm 70 so that the faulty or drifting main switch is replaced by the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74 of the switching arm auxiliary 70 as described in relation to Figure 5.
  • the third embodiment of the electrical power converter 2 makes it possible to obtain a power converter 2 delivering three voltage levels when no failure or drift of one of the auxiliary switches 62 and the first main switch 21 and/or the second switch main 22 is not detected, the electrical power converter 2 generating less losses, and being able to be less bulky, than a three-level converter known from the state of the art.
  • the electrical power converter 2 delivers two voltage levels making it possible to ensure continuity of supply to the electrical load 3.
  • the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74 replaces the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting to ensure continuity supply of the electrical load 3 during the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22.
  • the reliability of the electrical power converter 2 allowing continuity of supply to the electrical load 3 is improved.
  • the power supply module 5 comprises three auxiliary switching arms as shown in relation to Figure 6, in particular the first auxiliary switching arm 70, the second auxiliary switching arm 82 and/or the third auxiliary switching arm 83.
  • each different selection switch being connected to the first end 15 or to additional connection 17 of the power line 13, and
  • the control module 40 controls one or more of the selection switches connected to the main switching arms comprising the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting so that the output power of the selection switches is connected to the first power input of the selection switches.
  • control module 40 controls the auxiliary switching arms 70 so that the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting are replaced by the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74 .
  • Such an embodiment makes it possible to further improve the reliability of the electrical power converter 2 by overcoming the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 by main switching arm as long as no auxiliary switch 62 is faulty.
  • Figure 8 schematically illustrates another embodiment of the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20.
  • Such an embodiment of the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20 can be combined with all of the embodiments of the electrical power converter 2 described previously. This makes it possible to obtain an electric power converter 2 that is even more compact and/or generates even less thermal losses.
  • the first main switch 21, respectively the second main switch 22, comprises a transistor 200, in particular a transistor 200 in gallium nitride, in particular a field effect transistor 200 in gallium nitride.
  • the transistor 200 includes a drain D200, a source S200 and a gate G200. However, transistor 200 does not include an internal diode.
  • the drain D200 of the transistor 200 of the first main switch 21 is connected to the first end 23 of the first main switch 21, the source S200 of the transistor 200 is connected to the second end 25 of the first main switch 21 and the gate G200 is connected to the module piloting 40.
  • the drain D200 of the transistor 200 of the second main switch 22 is connected to the first end 24 of the second main switch 22, the source S200 of the transistor 200 is connected to the second end 26 of the second main switch 22 and the gate G200 is connected to the module piloting 40.

Abstract

The invention relates to an electrical power converter (2) for supplying power to an electric load (3), in particular of an aircraft (1), comprising - a supply module (5); - at least one main switching arm (18, 19, 20) comprising a first main switch (21) and a second main switch (22); - at least one intermediate connection (29, 30, 31) arranged between the first main switch (21) and the second main switch (22) and intended to be connected to one phase (35, 36, 37) of the electric load (3); - an auxiliary circuit (7) comprising at least one control line (41, 42, 43) comprising at least one switching cell (44, 45, 46). The switching cell (44, 45, 46) comprises at least one auxiliary switch (62), particularly an auxiliary switch (62) made of silicon carbide or of gallium nitride.

Description

DESCRIPTION DESCRIPTION
TITRE : Convertisseur de puissance, en particulier pour un aéronef, et procédés associés TITLE: Power converter, in particular for an aircraft, and associated processes
Domaine technique de l’invention Technical field of the invention
L’ invention concerne les convertisseurs de puissance électrique, en particulier pour un aéronef, et plus particulièrement les convertisseurs de puissance électrique mettant en œuvre des composants de puissance réalisés en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN) . The invention relates to electrical power converters, in particular for an aircraft, and more particularly to electrical power converters using power components made of silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN).
L’ invention concerne en outre un aéronef comportant un tel convertisseur de puissance, et un procédé d’ alimentation d’une charge électrique, notamment de l’ aéronef, par un tel convertisseur de puissance. The invention further relates to an aircraft comprising such a power converter, and a method of supplying an electrical load, in particular to the aircraft, by such a power converter.
Etat de la technique antérieure State of the prior art
Généralement, un aéronef comprend un convertisseur de puissance électrique pilotant une charge électrique, par exemple une pompe à carburant triphasée de l’ aéronef, à partir d’une tension continue délivrée par un bus de l’ aéronef. Generally, an aircraft comprises an electrical power converter controlling an electrical load, for example a three-phase fuel pump of the aircraft, from a direct voltage delivered by a bus of the aircraft.
Le convertisseur de puissance délivre à la charge électrique un système de tension triphasée variable de manière à réguler la puissance fournie à la charge électrique. Ainsi, si la charge électrique est une pompe, le convertisseur de puissance délivre à la pompe un système de tension triphasée variable de manière à réguler la puissance fournie à la pompe et de manière à réguler la vitesse de rotation de celle-ci. The power converter delivers a variable three-phase voltage system to the electrical load so as to regulate the power supplied to the electrical load. Thus, if the electrical load is a pump, the power converter delivers to the pump a variable three-phase voltage system so as to regulate the power supplied to the pump and so as to regulate the rotation speed thereof.
Afin d’ obtenir le système de tension triphasée à partir de la tension continue délivrée par le bus, le convertisseur de puissance met en œuvre des composants de puissance à commutation en silicium pour générer deux niveaux de tension (également dénommé par convertisseur de puissance triphasée à deux niveaux de tension) . Les composants de puissance à commutation en silicium comprennent généralement des transistors du type à effet de champ à semi-conducteur en oxyde de métal, également connus sous l’ acronyme MOSFET pour « Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor » en anglais, ou des transistors du type bipolaires à grille isolée, également connus sous l’ acronyme IGBT pour « Insulated Gate Bipolar Transistor » en anglais. In order to obtain the three-phase voltage system from the DC voltage delivered by the bus, the power converter implements silicon switching power components to generate two voltage levels (also referred to as a three-phase power converter to two voltage levels). Silicon switching power components generally include metal oxide semiconductor field effect transistors, also known by the acronym MOSFET for “Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor” in English, or transistors of the metal oxide semiconductor field effect type. insulated gate bipolar type, also known by the acronym IGBT for “Insulated Gate Bipolar Transistor” in English.
Ces technologies éprouvées de transistors sont largement utilisées dans les aéronefs. These proven transistor technologies are widely used in aircraft.
Cependant, les composants de puissance à commutation en silicium génèrent d’ importantes pertes thermiques entraînant une augmentation de leur consommation électrique et une élévation de la température de ces composants et de composants voisins pouvant conduire à une réduction de la durée de vie de ces composants et des composants voisins. However, silicon switching power components generate significant thermal losses leading to an increase in their electrical consumption and an increase in the temperature of these components and neighboring components which can lead to a reduction in the lifespan of these components and neighboring components.
En outre, les composants à commutation de puissance en silicium présentent un encombrement important augmentant l’ encombrement du convertisseur de puissance. In addition, silicon power switching components have a large footprint increasing the bulk of the power converter.
Des composants de puissance à commutation du type à large bande, également connus sous l’ acronyme WBG pour « Wide Band Gap » en anglais, réalisés à partir de carbure de silicium (SiC) et de nitrure de galium (GaN), permettent de pallier les limitations des composants à commutation de puissance en silicium présentées ci-dessus. Broadband type switching power components, also known by the acronym WBG for “Wide Band Gap”, made from silicon carbide (SiC) and galium nitride (GaN), make it possible to overcome the limitations of silicon power switching devices presented above.
Cependant, ces composants de type WBG n’ ont pas encore été éprouvés pour des applications aéronautiques. However, these WBG type components have not yet been proven for aeronautical applications.
Exposé de l’invention Presentation of the invention
Le but de l’ invention est de pallier tout ou partie de ces inconvénients, notamment en intégrant des composants de puissance à commutation du type WBG dans un convertisseur de puissance tout en garantissant une continuité de fonctionnement du convertisseur de puissance lors de la défaillance de l’un des composants de type WBG. The aim of the invention is to overcome all or part of these drawbacks, in particular by integrating switching power components of the WBG type in a power converter while guaranteeing continuity of operation of the power converter during the failure of one of the WBG type components.
Au vu de ce qui précède, l’ invention a pour objet un convertisseur de puissance électrique pour alimenter une charge électrique, en particulier d’un aéronef, comportant In view of the above, the subject of the invention is an electrical power converter for supplying an electrical load, in particular of an aircraft, comprising
- un module d’ alimentation, destiné à être relié à une source d’ alimentation, notamment une source d’ alimentation continue ;- a power supply module, intended to be connected to a power source, in particular a continuous power source;
- au moins un bras de commutation principale comportant un premier interrupteur principal et un deuxième interrupteur principal, en particulier un premier interrupteur principal et un deuxième interrupteur principal identiques, comprenant respectivement une première extrémité et une deuxième extrémité, la première extrémité du premier interrupteur principal et la deuxième extrémité du deuxième interrupteur principal étant reliées au module d’ alimentation et la deuxième extrémité du premier interrupteur principal étant reliée à la première extrémité du deuxième interrupteur principal ; - at least one main switching arm comprising a first main switch and a second main switch, in particular an identical first main switch and a second main switch, comprising respectively a first end and a second end, the first end of the first main switch and the second end of the second main switch being connected to the power supply module and the second end of the first main switch being connected to the first end of the second main switch;
- au moins une connexion intermédiaire, agencée entre le premier interrupteur principal et le deuxième interrupteur principal et destinée à être reliée à une phase de la charge électrique ; - at least one intermediate connection, arranged between the first main switch and the second main switch and intended to be connected to a phase of the electrical load;
- un circuit auxiliaire comprenant autant de ligne de contrôle que de bras de commutation principale, au moins une ligne de contrôle comportant au moins une cellule de commutation comportant o une première extrémité reliée au module d’ alimentation et o une deuxième extrémité reliée à la connexion intermédiaire, La cellule de commutation comporte au moins un interrupteur auxiliaire, notamment un interrupteur auxiliaire en carbure de silicium ou en nitrure de gallium. - an auxiliary circuit comprising as many control lines as main switching arms, at least one control line comprising at least one switching cell comprising o a first end connected to the power supply module and o a second end connected to the connection intermediate, The switching cell comprises at least one auxiliary switch, in particular an auxiliary switch made of silicon carbide or gallium nitride.
La mise en œuvre d’ interrupteur auxiliaire en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN) à large bande WBG permet de réduire l’ encombrement du convertisseur de puissance et de réduire les pertes thermiques générées par le convertisseur de puissance électrique. The implementation of an auxiliary switch in silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) with wide band WBG makes it possible to reduce the size of the power converter and to reduce the thermal losses generated by the electrical power converter .
De préférence, le convertisseur de puissance électrique comporte un module de surveillance configuré pour détecter une défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire à partir de paramètres fonctionnels de l’interrupteur auxiliaire et pour désactiver l’ interrupteur auxiliaire lors de la détection d’une défaillance ou d’une dérive de l’ interrupteur auxiliaire. Preferably, the electrical power converter comprises a monitoring module configured to detect auxiliary switch failure or drift from auxiliary switch functional parameters and to deactivate the auxiliary switch upon detection of switch failure or drift auxiliary.
Avantageusement, le module d’ alimentation comporte une ligne d’ alimentation comprenant une première extrémité et une deuxième extrémité destinées à être reliées à la source d’ alimentation et dans lequel la ligne d’ alimentation comporte deux impédances, en particulier deux impédances identiques, notamment aptes à être reliées en série. Advantageously, the power supply module comprises a power supply line comprising a first end and a second end intended to be connected to the power source and in which the power supply line comprises two impedances, in particular two identical impedances, in particular capable of being connected in series.
De préférence, le module d’ alimentation comporte une connexion additionnelle agencée entre les deux impédances et destinée à être reliée à la première extrémité de la cellule de commutation. Preferably, the power supply module includes an additional connection arranged between the two impedances and intended to be connected to the first end of the switching cell.
Avantageusement, le convertisseur de puissance électrique comporte au moins un bras de commutation auxiliaire comportant un premier interrupteur secondaire et un deuxième interrupteur secondaire, en particulier un premier interrupteur secondaire et un deuxième interrupteur secondaire identiques, comprenant respectivement une première extrémité et une deuxième extrémité, la deuxième extrémité du premier interrupteur secondaire étant reliée à la première extrémité du deuxième interrupteur secondaire. Advantageously, the electric power converter comprises at least one auxiliary switching arm comprising a first secondary switch and a second secondary switch, in particular an identical first secondary switch and a second secondary switch, respectively comprising a first end and a second end, the second end of the first secondary switch being connected to the first end of the second secondary switch.
De préférence, une connexion médiane est disposée entre le premier interrupteur secondaire et le deuxième interrupteur secondaire et est reliée à la première extrémité de la cellule de commutation de la ligne de contrôle. Preferably, a middle connection is disposed between the first secondary switch and the second secondary switch and is connected to the first end of the control line switching cell.
Avantageusement, la première extrémité du premier interrupteur principal et/ou du premier interrupteur secondaire, et la deuxième extrémité du deuxième interrupteur principal et/ou du deuxième interrupteur secondaire sont reliées respectivement à une extrémité différente de la ligne d’ alimentation. De préférence, le module d’ alimentation comporte en outre un interrupteur de sélection comportant une entrée de pilotage, une première entrée de puissance, une deuxième entrée de puissance et une sortie de puissance, et configuré pour relier la sortie de puissance à l’une des entrées de puissance selon un signal reçu sur l’ entrée de pilotage. Advantageously, the first end of the first main switch and/or the first secondary switch, and the second end of the second main switch and/or the second secondary switch are connected respectively to a different end of the power line. Preferably, the power supply module further comprises a selection switch comprising a control input, a first power input, a second power input and a power output, and configured to connect the power output to one power inputs according to a signal received on the control input.
Avantageusement, Advantageously,
- la première entrée de puissance est reliée à la connexion médiane,- the first power input is connected to the middle connection,
- la deuxième entrée de puissance est reliée à la connexion additionnelle et - the second power input is connected to the additional connection and
- la sortie de puissance est reliée à la première extrémité de la cellule de commutation de la ligne de contrôle. - the power output is connected to the first end of the control line switching cell.
De préférence, le premier interrupteur principal, respectivement le deuxième interrupteur principal, est en carbure de silicium ou en nitrure de gallium. Preferably, the first main switch, respectively the second main switch, is made of silicon carbide or gallium nitride.
Avantageusement, le premier interrupteur secondaire, respectivement le deuxième interrupteur secondaire est en silicium. Advantageously, the first secondary switch, respectively the second secondary switch, is made of silicon.
De préférence, le premier interrupteur principal, respectivement le deuxième interrupteur principal, comporte un transistor, notamment un transistor double grille, en particulier un transistor double grille en nitrure de gallium. Preferably, the first main switch, respectively the second main switch, comprises a transistor, in particular a double gate transistor, in particular a double gate transistor made of gallium nitride.
Avantageusement, l’ interrupteur auxiliaire comporte au moins un premier transistor et un deuxième transistor, notamment un premier transistor et un deuxième transistor en nitrure de gallium, reliés en série de sorte que Advantageously, the auxiliary switch comprises at least a first transistor and a second transistor, in particular a first transistor and a second gallium nitride transistor, connected in series so that
- une source du premier transistor est reliée à un drain du deuxième transistor, - un drain du premier transistor et une source du deuxième transistor sont reliés à une extrémité différente de la cellule de commutation. - a source of the first transistor is connected to a drain of the second transistor, - a drain of the first transistor and a source of the second transistor are connected to a different end of the switching cell.
Une telle mise en série est à source commune. Alternativement, il pourrait toutefois être envisagé une configuration à drain commun. Such serialization is at a common source. Alternatively, however, a common drain configuration could be considered.
Il est également proposé un aéronef comportant un convertisseur de puissance électrique tel que défini précédemment. An aircraft is also proposed comprising an electrical power converter as defined above.
Il est également proposé un procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique, notamment pour un aéronef, reliée à un convertisseur de puissance électrique tel que défini précédemment : comprenant le pilotage du premier interrupteur principal et du deuxième interrupteur principal de manière à alimenter une phase de la charge électrique, It is also proposed a method of powering an electrical load, in particular for an aircraft, connected to an electrical power converter as defined previously: comprising controlling the first main switch and the second main switch so as to power a phase of the electric charge,
Le procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique comprend en outre au moins une étape de détection d’une défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire à partir de paramètres fonctionnels de l’ interrupteur auxiliaire, et une étape de désactivation de l’ interrupteur auxiliaire lors de la détection d’une défaillance ou d’une dérive de l’ interrupteur auxiliaire. The method of supplying electricity to an electrical load further comprises at least one step of detecting a failure or a drift of the auxiliary switch based on functional parameters of the auxiliary switch, and a step of deactivating the ' auxiliary switch when detecting a failure or drift of the auxiliary switch.
Avantageusement, le procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique comprend en outre : une étape de pilotage de la cellule de commutation de manière à alimenter la phase par trois niveaux de tension tant qu’ aucune défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire n’ a été détectée, et une étape de désactivation de l’ interrupteur auxiliaire, le pilotage du premier interrupteur principal et du deuxième interrupteur principal de manière à alimenter la phase par deux niveaux de tension. De préférence, le procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique comprend en outre : lors de la détection de la défaillance ou de la dérive du premier interrupteur principal et du deuxième interrupteur principal, la désactivation de l’interrupteur défaillant ou dérivant, et tant qu’ aucune défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire n’ a été détectée, le pilotage de la cellule de commutation et du premier interrupteur secondaire et/ou du deuxième interrupteur secondaire de manière à alimenter la phase de la charge par deux niveaux de tension, l’ interrupteur secondaire piloté se substituant à l’ interrupteur défaillant. Advantageously, the method of supplying electricity to an electrical load further comprises: a step of controlling the switching cell so as to supply the phase by three voltage levels as long as there is no failure or drift of the auxiliary switch has been detected, and a step of deactivating the auxiliary switch, controlling the first main switch and the second main switch so as to supply the phase with two voltage levels. Preferably, the method of supplying electricity to an electrical load further comprises: upon detection of the failure or drift of the first main switch and the second main switch, deactivation of the faulty or drifting switch, and as long as no failure or drift of the auxiliary switch has been detected, controlling the switching cell and the first secondary switch and/or the second secondary switch so as to supply the load phase by two levels voltage, the controlled secondary switch replacing the faulty switch.
Bien entendu les différentes caractéristiques, variantes et/ou formes de réalisation de la présente invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. Of course the different characteristics, variants and/or embodiments of the present invention can be associated with each other in various combinations as long as they are not incompatible or exclusive of each other.
Brève description des dessins Brief description of the drawings
La présente invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description détaillée qui suit comprenant des modes de réalisation donnés uniquement à titre illustratif en référence avec les figures annexées, présentés comme exemples non limitatifs, qui pourront servir à compléter la compréhension de la présente invention et l’ exposé de sa réalisation et, le cas échéant, contribuer à sa définition, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : The present invention will be better understood and other aims, characteristics and advantages of the invention will further appear on reading the detailed description which follows comprising embodiments given solely by way of illustration with reference to the appended figures, presented as examples non-limiting, which may serve to complete the understanding of the present invention and the presentation of its realization and, where appropriate, contribute to its definition, and made with reference to the appended drawings in which:
[Fig 1 ] illustre schématiquement un exemple d’un aéronef selon l’ invention ; [Fig 1] schematically illustrates an example of an aircraft according to the invention;
[Fig 2] illustre un schéma électrique d’un premier mode de réalisation d’un convertisseur de puissance selon l’ invention ; [Fig 2] illustrates an electrical diagram of a first embodiment of a power converter according to the invention;
[Fig 3] illustre schématiquement un exemple d’un interrupteur auxiliaire selon l’ invention ; [Fig 4] illustre schématiquement un autre exemple d’un interrupteur auxiliaire selon l’ invention ; [Fig 3] schematically illustrates an example of an auxiliary switch according to the invention; [Fig 4] schematically illustrates another example of an auxiliary switch according to the invention;
[Fig 5] illustre schématiquement un deuxième exemple d’un module d’ alimentation selon l’ invention, [Fig 5] schematically illustrates a second example of a power supply module according to the invention,
[Fig 6] illustre un schéma électrique d’un deuxième mode de réalisation d’un convertisseur de puissance selon l’ invention,[Fig 6] illustrates an electrical diagram of a second embodiment of a power converter according to the invention,
[Fig 7] illustre un schéma électrique d’un troisième mode de réalisation d’un convertisseur de puissance selon l’ invention, et [Fig 8] illustre schématiquement un mode de réalisation de bras de commutation principale. [Fig 7] illustrates an electrical diagram of a third embodiment of a power converter according to the invention, and [Fig 8] schematically illustrates an embodiment of a main switching arm.
Il est à noter que, sur les figures, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références. Ainsi, sauf mention contraire, de tels éléments disposent de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques. It should be noted that, in the figures, the structural and/or functional elements common to the different embodiments may have the same references. Thus, unless otherwise stated, such elements have identical structural, dimensional and material properties.
Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation Detailed presentation of at least one embodiment
On se réfère à la figure 1 qui illustre schématiquement un exemple d’un aéronef 1 comportant un convertisseur de puissance électrique 2, une charge électrique 3, alimentée par le convertisseur de puissance électrique 2, et une source d’ alimentation 4, notamment une source d’ alimentation 4 continue, comportant, par exemple, un bus d’ alimentation électrique en tension continue de l’ aéronef 1. Selon un exemple spécifique, la charge électrique 3 peut, par exemple, être une pompe à carburant. We refer to Figure 1 which schematically illustrates an example of an aircraft 1 comprising an electrical power converter 2, an electrical load 3, powered by the electrical power converter 2, and a power source 4, in particular a source continuous power supply 4, comprising, for example, a direct voltage electrical supply bus of the aircraft 1. According to a specific example, the electrical load 3 can, for example, be a fuel pump.
De façon avantageuse, la charge électrique 3 est de type triphasé de sorte que le convertisseur de puissance électrique 2 délivre un système de tension triphasée pour piloter la charge électrique 3 à partir de la tension continue délivrée par la source d’ alimentation 4. Advantageously, the electrical load 3 is of the three-phase type so that the electrical power converter 2 delivers a three-phase voltage system to control the electrical load 3 from the direct voltage delivered by the power source 4.
La figure 2 illustre un schéma électrique d’un premier exemple de réalisation du convertisseur de puissance électrique 2 selon l’ invention. Dans le premier exemple de réalisation, le convertisseur de puissance électrique 2 relié à la charge électrique 3 et à la source d’ alimentation 4 délivrant une tension Ve, notamment tension continue Ve, par exemple de 540 V. Figure 2 illustrates an electrical diagram of a first embodiment of the electric power converter 2 according to the invention. In the first embodiment, the power converter electrical 2 connected to the electrical load 3 and to the power source 4 delivering a voltage Ve, in particular direct voltage Ve, for example 540 V.
Le convertisseur de puissance électrique 2 peut comporter notamment un module d’ alimentation 5. The electrical power converter 2 may include in particular a power supply module 5.
Selon un exemple de réalisation, le module d’ alimentation 5 comprend deux bornes d’entrée 8 , 9, respectivement une première borne d’ entrée 8 et une deuxième borne d’ entrée 9, reliées à la source d’ alimentation 4 de sorte que la tension Ve est appliquée entre les bornes d’ entrée 8 et 9. Le module d’ alimentation 5 comprend également trois bornes de sortie 10, 1 1 , 12, respectivement une première borne de sortie 10, une deuxième borne de sortie 1 1 et une troisième borne de sortie 12. According to an exemplary embodiment, the power supply module 5 comprises two input terminals 8, 9, respectively a first input terminal 8 and a second input terminal 9, connected to the power source 4 so that the voltage Ve is applied between the input terminals 8 and 9. The power supply module 5 also comprises three output terminals 10, 1 1, 12, respectively a first output terminal 10, a second output terminal 1 1 and a third output terminal 12.
Le module d’ alimentation 5 comprend une ligne d’ alimentation 13. La ligne d’ alimentation 13 comporte deux impédances 14. Avantageusement, les deux impédances 14 identiques, en particulier reliées en série, s’ étendent entre deux extrémités 15, 16, respectivement une première extrémité 15 et une deuxième extrémité 16, de la ligne d’ alimentation 13. The power supply module 5 comprises a power supply line 13. The power supply line 13 comprises two impedances 14. Advantageously, the two identical impedances 14, in particular connected in series, extend between two ends 15, 16, respectively a first end 15 and a second end 16, of the supply line 13.
Selon l’ exemple présenté en figure 2, l’impédance 14 comporte, par exemple, un condensateur. According to the example presented in Figure 2, impedance 14 includes, for example, a capacitor.
La première extrémité 15 de la ligne d’ alimentation 13 est reliée à la première borne d’ entrée 8 et à la première borne de sortie 10. Par ailleurs, la deuxième extrémité 16 de la ligne d’ alimentation 13 est reliée à la deuxième borne d’ entrée 9 et à la troisième borne de sortie 12. The first end 15 of the power line 13 is connected to the first input terminal 8 and to the first output terminal 10. Furthermore, the second end 16 of the power line 13 is connected to the second terminal input 9 and to the third output terminal 12.
Le module d’ alimentation 5 comporte en outre une connexion additionnelle 17, notamment disposée entre les deux impédances 14, reliée à la deuxième borne de sortie 1 1. Le convertisseur de puissance électrique 2 peut également comporter un module de commutation 6. Le module de commutation 6 comprend autant de bras de commutation principale que de phases de la charge électrique 3. Selon l’ exemple présenté en figure 2, le module de commutation 6 comprend trois bras de commutation principale 18, 19, 20, respectivement un premier bras de commutation principale 18, un deuxième bras de commutation principale 19 et un troisième bras de commutation principale 20. The power supply module 5 further comprises an additional connection 17, in particular arranged between the two impedances 14, connected to the second output terminal 11. The electrical power converter 2 may also include a switching module 6. The switching module 6 comprises as many main switching arms as there are phases of the electrical load 3. According to the example presented in Figure 2, the switching module 6 comprises three main switching arms 18, 19, 20, respectively a first main switching arm 18, a second main switching arm 19 and a third main switching arm 20.
Le premier bras de commutation principale 18, respectivement le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20, comporte au moins un premier interrupteur principal 21 , comprenant une première extrémité 23 et une deuxième extrémité 25, et au moins un deuxième interrupteur principal 22, comprenant une première extrémité 24 et une deuxième extrémité 26. The first main switching arm 18, respectively the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, comprises at least one first main switch 21, comprising a first end 23 and a second end 25, and at least a second main switch 22, comprising a first end 24 and a second end 26.
Avantageusement, le premier interrupteur principal 21 et le deuxième interrupteur principal 22 sont identiques. Advantageously, the first main switch 21 and the second main switch 22 are identical.
Tel que présenté sur l’ exemple de réalisation de la figure 2, la deuxième extrémité 25 du premier interrupteur principal 21 est reliée à la première extrémité 24 du deuxième interrupteur principal 22. As presented in the exemplary embodiment of Figure 2, the second end 25 of the first main switch 21 is connected to the first end 24 of the second main switch 22.
La première extrémité 23 du premier interrupteur principal 21 est reliée à une première entrée 27 du module de commutation 6. Par ailleurs, la deuxième extrémité 26 du deuxième interrupteur principal 22 est reliée à une deuxième entrée 28 du module de commutation 6. Plus particulièrement, la première entrée 27 du module de commutation 6 est reliée à la première borne de sortie 10 du module d’ alimentation 5. De plus, la deuxième entrée 28 du module de commutation 6 est reliée à la troisième borne de sortie 12 du module d’ alimentation 5. The first end 23 of the first main switch 21 is connected to a first input 27 of the switching module 6. Furthermore, the second end 26 of the second main switch 22 is connected to a second input 28 of the switching module 6. More particularly, the first input 27 of the switching module 6 is connected to the first output terminal 10 of the power supply module 5. In addition, the second input 28 of the switching module 6 is connected to the third output terminal 12 of the switching module food 5.
Une connexion intermédiaire 29, notamment une première connexion intermédiaire 29, respectivement une deuxième connexion intermédiaire 30 et une troisième connexion intermédiaire 31 , préférentiellement agencée entre le premier interrupteur principal 21 et le deuxième interrupteur principal 22, du premier bras de commutation principale 18, respectivement du deuxième bras de commutation principale 19 et du troisième bras de commutation principale 20, est reliée à une première sortie 32, respectivement une deuxième sortie 33 et une troisième sortieAn intermediate connection 29, in particular a first intermediate connection 29, respectively a second intermediate connection 30 and a third intermediate connection 31, preferably arranged between the first main switch 21 and the second main switch 22, of the first main switching arm 18, respectively of the second main switching arm 19 and of the third main switching arm 20, is connected to a first output 32, respectively a second exit 33 and a third exit
34, du module de commutation 6. 34, of the switching module 6.
La première sortie 32, respectivement la deuxième sortie 33 et la troisième sortie 34, du module de commutation 6 est reliée à une phaseThe first output 32, respectively the second output 33 and the third output 34, of the switching module 6 is connected to a phase
35, notamment une première phase 35, respectivement une deuxième phase 36 et une troisième phase 37, de la charge électrique 3. 35, in particular a first phase 35, respectively a second phase 36 and a third phase 37, of the electrical charge 3.
Dans un mode réalisation préféré, le premier interrupteur principal 21 et le deuxième interrupteur principal 22 sont identiques. Ainsi agencés, seul un exemple de réalisation du premier interrupteur principal 21 du premier bras de commutation principale 18 est détaillé. In a preferred embodiment, the first main switch 21 and the second main switch 22 are identical. Thus arranged, only one embodiment of the first main switch 21 of the first main switching arm 18 is detailed.
Le premier interrupteur principal 21 comprend un transistor 38, en particulier de type silicium (Si), par exemple du type MOSFET ou IGBT. Le transistor 38 peut comporter une diode 39, notamment une diode 39 interne. The first main switch 21 comprises a transistor 38, in particular of the silicon (Si) type, for example of the MOSFET or IGBT type. The transistor 38 may include a diode 39, in particular an internal diode 39.
Un drain D du transistor 38 et une cathode de la diode 39 sont reliés à la première extrémité 23 du premier interrupteur principal 21. Par ailleurs, une source S du transistor 38 et une anode de la diode 39 sont reliées à la deuxième extrémité 25 du premier interrupteur principal 21. Enfin, une grille G du transistor 38 est reliée à un module de pilotage 40 du convertisseur de puissance électrique 2. A drain D of the transistor 38 and a cathode of the diode 39 are connected to the first end 23 of the first main switch 21. Furthermore, a source S of the transistor 38 and an anode of the diode 39 are connected to the second end 25 of the first main switch 21. Finally, a gate G of the transistor 38 is connected to a control module 40 of the electrical power converter 2.
En variante, le transistor 38 peut être un transistor en carbure de silicium comportant une diode interne, le transistor étant relié tel que décrit précédemment. Alternatively, transistor 38 may be a silicon carbide transistor comprising an internal diode, the transistor being connected as described above.
Selon encore une autre variante, le transistor 38 peut être un transistor bipolaire auquel est adjoint une diode 39, la diode 39 étant alors externe. Un collecteur du transistor 38 est alors relié à la première extrémité 23 du premier interrupteur principal 21. De plus, un émetteur du transistor 38 est alors relié à la deuxième extrémité 25 du premier interrupteur principal 21. Enfin, une base du transistor 38 est alors reliée au module de pilotage 40 du convertisseur de puissance électrique 2. According to yet another variant, the transistor 38 can be a bipolar transistor to which a diode 39 is added, the diode 39 then being external. A collector of the transistor 38 is then connected to the first end 23 of the first main switch 21. In addition, an emitter of the transistor 38 is then connected to the second end 25 of the first main switch 21. Finally, a base of the transistor 38 is then connected to the control module 40 of the electric power converter 2.
Selon un exemple de réalisation, le module de pilotage 40 est réalisé à partir d’une unité de traitement. According to an exemplary embodiment, the control module 40 is produced from a processing unit.
Le convertisseur de puissance électrique 2 peut également comporter un circuit auxiliaire 7. Le circuit auxiliaire 7 comprend autant de lignes de contrôle que de bras de commutation principaux 18, 19, 20. The electric power converter 2 can also include an auxiliary circuit 7. The auxiliary circuit 7 includes as many control lines as main switching arms 18, 19, 20.
Selon l’ exemple de réalisation présenté en figure 2, le circuit auxiliaire 7 comprend trois lignes de contrôle. Ainsi, plus spécifiquement, le circuit auxiliaire 7 comprend une première ligne de contrôle 41 , une deuxième ligne de contrôle 42 et une troisième ligne de contrôle 43. According to the exemplary embodiment presented in Figure 2, the auxiliary circuit 7 comprises three control lines. Thus, more specifically, the auxiliary circuit 7 comprises a first control line 41, a second control line 42 and a third control line 43.
La première ligne de contrôle 41 , respectivement la deuxième ligne de contrôle 42 et la troisième ligne de contrôle 43, comprend une première cellule de commutation 44, respectivement une deuxième cellule de commutation 45 et une troisième cellule de commutation 46. Avantageusement, la première cellule de commutation 44, la deuxième cellule de commutation 45 et la troisième cellule de commutation 46 sont identiques. The first control line 41, respectively the second control line 42 and the third control line 43, comprises a first switching cell 44, respectively a second switching cell 45 and a third switching cell 46. Advantageously, the first cell switching cell 44, the second switching cell 45 and the third switching cell 46 are identical.
La première cellule de commutation 44, respectivement la deuxième cellule de commutation 45 et la troisième cellule de commutation 46, comporte une première extrémité 47, respectivement une première extrémité 48 et une première extrémité 49, reliée à une première entrée 50, respectivement une deuxième entrée 51 et une troisième entrée 52, du circuit auxiliaire 7 et une deuxième extrémité 53, respectivement une deuxième extrémité 54 et une deuxième extrémité 55 , reliée à une sortie 56, respectivement une sortie 57 et une sortie 58, du circuit auxiliaire 7. La première entrée 50, respectivement la deuxième entrée 51 et la troisième entrée 52, du circuit auxiliaire 7 est reliée à la deuxième borne de sortie 1 1 du module d’ alimentation 5. The first switching cell 44, respectively the second switching cell 45 and the third switching cell 46, comprises a first end 47, respectively a first end 48 and a first end 49, connected to a first input 50, respectively a second input 51 and a third input 52, of the auxiliary circuit 7 and a second end 53, respectively a second end 54 and a second end 55, connected to an output 56, respectively an output 57 and an output 58, of the auxiliary circuit 7. The first input 50, respectively the second input 51 and the third input 52, of the auxiliary circuit 7 is connected to the second output terminal 11 of the power supply module 5.
La sortie 56, respectivement la sortie 57 et la sortie 58, du circuit auxiliaire 7 est reliée à une deuxième connexion 59, respectivement deuxième connexion 60 et une deuxième connexion 61 , située entre le premier interrupteur principal 21 et le deuxième interrupteur principal 22 du premier bras de commutation principale 18, respectivement du deuxième bras de commutation principale 19 et du troisième bras de commutation principale 20. The output 56, respectively the output 57 and the output 58, of the auxiliary circuit 7 is connected to a second connection 59, respectively second connection 60 and a second connection 61, located between the first main switch 21 and the second main switch 22 of the first main switching arm 18, respectively of the second main switching arm 19 and the third main switching arm 20.
Comme la première cellule de commutation 44, la deuxième cellule de commutation 45 et la troisième cellule de commutation 46 sont identiques, seuls un exemple de réalisation de la première cellule de commutation 44 et de la première ligne de contrôle 41 sont à présent détaillés. As the first switching cell 44, the second switching cell 45 and the third switching cell 46 are identical, only an exemplary embodiment of the first switching cell 44 and the first control line 41 are now detailed.
La première cellule de commutation 44 de la première ligne de contrôle 41 comprend un interrupteur auxiliaire 62, notamment un interrupteur auxiliaire 62 en carbure de silicium (SiC) , comportant un premier transistor 63 et un deuxième transistor 64, notamment un premier transistor 63 et un deuxième transistor 64 à effet de champs en carbure de silicium (SiC), en particulier un premier transistor 63 et un deuxième transistor 64 identiques. The first switching cell 44 of the first control line 41 comprises an auxiliary switch 62, in particular an auxiliary switch 62 made of silicon carbide (SiC), comprising a first transistor 63 and a second transistor 64, in particular a first transistor 63 and a second field effect transistor 64 made of silicon carbide (SiC), in particular a first transistor 63 and a second identical transistor 64.
Un drain D I du premier transistor 63 est relié à la première extrémité 47 de la première cellule de commutation 44 de la ligne de contrôle 41 et à la cathode d’une diode 65 , en particulier en tant que diode interne du premier transistor 63. A drain D I of the first transistor 63 is connected to the first end 47 of the first switching cell 44 of the control line 41 and to the cathode of a diode 65, in particular as an internal diode of the first transistor 63.
Par ailleurs, une source S I du premier transistor 63 est reliée à une anode de la diode 65 du premier transistor 63. Enfin, l’ anode de la diode 65 du premier transistor 63 est reliée à une source S I du deuxième transistor 64. Furthermore, a source SI of the first transistor 63 is connected to an anode of the diode 65 of the first transistor 63. Finally, the anode of the diode 65 of the first transistor 63 is connected to a source SI of the second transistor 64.
Un drain D I du deuxième transistor 64 est reliée à la deuxième extrémité 53 de la première cellule de commutation 44 de la ligne de contrôle 41 et à la cathode de la diode 65, en particulier en tant que diode interne du deuxième transistor 64. A drain D I of the second transistor 64 is connected to the second end 53 of the first switching cell 44 of the control line 41 and to the cathode of the diode 65, in particular as an internal diode of the second transistor 64.
Une grille G 1 du premier transistor 63 , respectivement du deuxième transistor 64, est reliée au module de pilotage 40. A gate G 1 of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, is connected to the control module 40.
En variante, la première cellule de commutation 44 est susceptible de comprendre plusieurs interrupteurs auxiliaires 62 reliés en série de manière à réduire la tension entre le drain D I et la source S I du premier transistor 63 , respectivement du deuxième transistor 64, pour augmenter la tenue du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, aux hautes tensions. Alternatively, the first switching cell 44 is capable of comprising several auxiliary switches 62 connected in series so as to reduce the voltage between the drain D I and the source S I of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, to increase the resistance of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, at high voltages.
Selon une autre variante représentée schématiquement à la figure 3, l’ interrupteur auxiliaire 62 comporte un premier transistor 100 et un deuxième transistor 101 à effet de champs en nitrure de galium (GaN), avantageusement identiques. According to another variant shown schematically in Figure 3, the auxiliary switch 62 comprises a first transistor 100 and a second field effect transistor 101 made of galium nitride (GaN), advantageously identical.
Le premier transistor 100 et le deuxième transistor 101 à effet de champ en nitrure de gallium ne comportent pas de diode interne. The first transistor 100 and the second gallium nitride field effect transistor 101 do not include an internal diode.
Un drain D 100 d’un premier transistor 100 est relié à la première extrémité 47 de la première cellule de commutation 44 de la ligne de contrôle 41. Par ailleurs, une source S 100 du premier transistor 100 est reliée à un drain D 101 du deuxième transistor 101. Enfin, une source S 101 du deuxième transistor 101 est reliée à la deuxième extrémité 53 de la première cellule de commutation 44 de la ligne de contrôle 41. A drain D 100 of a first transistor 100 is connected to the first end 47 of the first switching cell 44 of the control line 41. Furthermore, a source S 100 of the first transistor 100 is connected to a drain D 101 of the second transistor 101. Finally, a source S 101 of the second transistor 101 is connected to the second end 53 of the first switching cell 44 of the control line 41.
Une grille G 100 du premier transistor 100, respectivement une grille G 101 du deuxième transistor 101 , est reliée au module de pilotage 40. Selon encore un autre mode de réalisation représenté schématiquement à la figure 4, l’ interrupteur auxiliaire 62 peut comprendre un transistor à double grille 103, notamment un transistor à double grille 103 en nitrure de gallium, piloté par une première gâchette 104 et une deuxième gâchette 105. A gate G 100 of the first transistor 100, respectively a gate G 101 of the second transistor 101, is connected to the control module 40. According to yet another embodiment shown schematically in Figure 4, the auxiliary switch 62 may comprise a double gate transistor 103, in particular a double gate transistor 103 made of gallium nitride, controlled by a first trigger 104 and a second trigger 105.
Le convertisseur de puissance électrique 2 comprend en outre un module de surveillance 66, tel que représenté schématiquement à la figure 2. Le module de surveillance 66 est apte à être relié à un capteur 67 implémenté au voisinage immédiat du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64. Le capteur 67 permet de relever un paramètre fonctionnel du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, et de le transmettre au module de pilotage 40. The electrical power converter 2 further comprises a monitoring module 66, as shown schematically in Figure 2. The monitoring module 66 is capable of being connected to a sensor 67 implemented in the immediate vicinity of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64. The sensor 67 makes it possible to detect a functional parameter of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, and to transmit it to the control module 40.
Le module de surveillance 66, par exemple réalisé à partir d’une unité de traitement, comprend des moyens de détermination 68. Les moyens de détermination 68 permettent de déterminer une défaillance ou une dérive du premier transistor 63 , respectivement du deuxième transistor 64, de l’ interrupteur auxiliaire 62 à partir du paramètre fonctionnel relevé par le capteur 67. The monitoring module 66, for example produced from a processing unit, comprises determination means 68. The determination means 68 make it possible to determine a failure or a drift of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, of the auxiliary switch 62 from the functional parameter detected by the sensor 67.
Avantageusement, les moyens de détermination 68 sont, par exemple, réalisés à partir d’unité de calcul mettant en œuvre un algorithme de détection ALGO. Advantageously, the determination means 68 are, for example, made from a calculation unit implementing an ALGO detection algorithm.
Lors de la détection d’une défaillance ou d’une dérive du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, de l’ interrupteur auxiliaire 62, le module de surveillance 66 délivre un message d’ alerte au module de pilotage 40 de sorte que le premier transistor 63, respectivement le deuxième transistor 64 de l’ interrupteur auxiliaire 62 soit désactivé. Le premier transistor 63, respectivement le deuxième transistor 64, est à l’ état bloqué. Upon detection of a failure or a drift of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, of the auxiliary switch 62, the monitoring module 66 delivers an alert message to the control module 40 so that the first transistor 63, respectively the second transistor 64 of the auxiliary switch 62 is deactivated. The first transistor 63, respectively the second transistor 64, is in the off state.
Le capteur 67 comprend, par exemple, un capteur de température mesurant une température du transistor premier 63, respectivement du deuxième transistor 64. Dans un tel cas, le paramètre fonctionnel du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, est la température du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64. The sensor 67 comprises, for example, a temperature sensor measuring a temperature of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64. In such a case, the functional parameter of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, is the temperature of the first transistor 63, respectively the second transistor 64.
Les moyens de détermination 68 comparent la valeur de température relevée par le capteur 67 à un seuil de température dépendant de la technologie du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, qu’ il soit en nitrure de gallium (GaN) ou en carbure de silicium (SiC) . The determination means 68 compare the temperature value recorded by the sensor 67 to a temperature threshold depending on the technology of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, whether it is gallium nitride (GaN) or carbide. silicon (SiC).
Si la température relevée par le capteur 67 est supérieure au seuil de température, les moyens de détermination 68 délivrent le message d’ alerte. If the temperature recorded by the sensor 67 is greater than the temperature threshold, the determination means 68 deliver the alert message.
En variante, le capteur 67 comprend un capteur de tension mesurant une tension drain source du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64. Dans un tel cas, le paramètre fonctionnel du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, est la tension drain source du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64. Alternatively, the sensor 67 comprises a voltage sensor measuring a source drain voltage of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64. In such a case, the functional parameter of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, is the drain voltage source of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64.
Les moyens de détermination 68 comparent la valeur de la tension drain source relevée par le capteur 67 à un seuil de tension dépendant de la technologie du premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, qu’ il soit en nitrure de gallium (GaN) ou en carbure de silicium (SiC) . Si la tension drain source relevée par le capteur 67 est supérieure au seuil de tension, les moyens de détermination 68 délivrent le message d’ alerte. The determination means 68 compare the value of the drain source voltage detected by the sensor 67 to a voltage threshold depending on the technology of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, whether it is gallium nitride (GaN) or made of silicon carbide (SiC). If the drain source voltage detected by the sensor 67 is greater than the voltage threshold, the determination means 68 deliver the alert message.
Selon encore une autre variante, le capteur 67 mesure une tension drain source, un courant traversant le drain et une température du premier transistor 63 , respectivement du deuxième transistor 64. According to yet another variant, the sensor 67 measures a drain source voltage, a current passing through the drain and a temperature of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64.
Les moyens de détermination 68 déterminent la valeur de la résistance drain source de premier transistor 63, respectivement du deuxième transistor 64, et comparent la valeur déterminée à un seuil de panne. The determination means 68 determine the value of the source drain resistance of the first transistor 63, respectively of the second transistor 64, and compare the determined value to a failure threshold.
Si la valeur de la résistance drain source déterminée pour le premier transistor 63 , respectivement du deuxième transistor 64, est supérieure au seuil de panne, les moyens de détermination 68 délivrent le message d’ alerte. If the value of the drain source resistance determined for the first transistor 63, respectively the second transistor 64, is greater than the failure threshold, the determination means 68 deliver the alert message.
Le module de surveillance 66 permet de détecter une défaillance et/ou une dérive d’ au moins l’un des interrupteurs auxiliaires 62 de sorte que, lors de la détection d’une défaillance et/ou d’une dérive, l’ensemble des interrupteurs auxiliaires sont désactivés pour empêcher la propagation d’un défaut dans le convertisseur de puissance électrique 2 susceptible d’ entraîner la défaillance du convertisseur de puissance électrique 2, de la charge électrique 3 et/ou de la source d’ alimentation 4. The monitoring module 66 makes it possible to detect a failure and/or a drift of at least one of the auxiliary switches 62 so that, upon detection of a failure and/or a drift, all of the auxiliary switches are deactivated to prevent the propagation of a fault in the electrical power converter 2 likely to result in the failure of the electrical power converter 2, the electrical load 3 and/or the power source 4.
Le module de pilotage 40 est en outre relié à un capteur de courant 69. Le capteur de courant 69 relève un courant circulant dans la première phase 35, la deuxième phase 36 et la troisième phase 37 de la charge électrique 3. The control module 40 is also connected to a current sensor 69. The current sensor 69 detects a current circulating in the first phase 35, the second phase 36 and the third phase 37 of the electrical load 3.
En variante, le capteur de courant 69 est disposé à l’extérieur de la charge électrique 3. Alternatively, the current sensor 69 is placed outside the electrical load 3.
Tant qu’ aucune défaillance ou une dérive d’un interrupteur auxiliaire 62 n’ a été détectée, le module de pilotage 40 pilote le premier interrupteur principal 21 et le deuxième interrupteur principal 22 du bras de commutation correspondant, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20, et la cellule de commutation correspondante, selon l’ exemple de réalisation la première cellule de commutation 44, la deuxième cellule de commutation 45 et/ou la troisième cellule de commutation 46, de sorte que le convertisseur de puissance électrique 2 délivre trois niveaux de tension sur chaque phase de la charge électrique 3 pour alimenter et piloter la charge électrique 3. As long as no failure or drift of an auxiliary switch 62 has been detected, the control module 40 controls the first switch main switch 21 and the second main switch 22 of the corresponding switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, and the switching cell corresponding switching, according to the exemplary embodiment the first switching cell 44, the second switching cell 45 and/or the third switching cell 46, so that the electrical power converter 2 delivers three voltage levels on each phase of the electrical load 3 to power and control the electrical load 3.
Ainsi : So :
- un premier niveau de tension égale à +Ve est délivré par le premier interrupteur principal 21 de chaque bras de commutation, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20, - a first voltage level equal to +Ve is delivered by the first main switch 21 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20,
- un deuxième niveau de tension égale à -Ve est délivré par le deuxième interrupteur principal 22 de chaque bras de commutation, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19, et/ou le troisième bras de commutation principale 20, et - a second voltage level equal to -Ve is delivered by the second main switch 22 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20, and
- un troisième niveau de tension nulle est délivré par la cellule de commutation, selon l’ exemple de réalisation la première cellule de commutation 44, la deuxième cellule de commutation 45 et/ou la troisième cellule de commutation 46. - a third zero voltage level is delivered by the switching cell, according to the exemplary embodiment the first switching cell 44, the second switching cell 45 and/or the third switching cell 46.
Le premier transistor 63 de la cellule de commutation, selon l’ exemple de réalisation la première cellule de commutation 44, la deuxième cellule de commutation 45, et/ou la troisième cellule de commutation 46, est bloqué lorsque la tension entre la première phase 35 , la deuxième phase 36, la troisième phase 37 de la charge électrique 3 et une masse est négative. Par ailleurs, le deuxième transistor 64 de la cellule de commutation, selon l’ exemple de réalisation la première cellule de commutation 44, la deuxième cellule de commutation 45 et/ou la troisième cellule de commutation 46, est bloqué lorsque la tension entre la première phase 35, la deuxième phase 36, la troisième phase 37 de la charge électrique 3 et une masse est positive de manière à assurer la réversibilité du courant dans la phase. The first transistor 63 of the switching cell, according to the exemplary embodiment the first switching cell 44, the second switching cell 45, and/or the third switching cell 46, is blocked when the voltage between the first phase 35 , the second phase 36, the third phase 37 of the electric charge 3 and a mass is negative. Furthermore, the second transistor 64 of the switching cell, according to the exemplary embodiment the first cell of switching 44, the second switching cell 45 and/or the third switching cell 46, is blocked when the voltage between the first phase 35, the second phase 36, the third phase 37 of the electrical load 3 and a mass is positive by so as to ensure the reversibility of the current in the phase.
Lors de la désactivation de l’ interrupteur auxiliaire 62, le module de pilotage 40 désactive le circuit auxiliaire 7 et pilote le premier interrupteur principal 21 , et le deuxième interrupteur principal 22 du bras de commutation correspondant, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20, de sorte que le convertisseur de puissance électrique 2 délivre deux niveaux de tension sur chaque phase de la charge électrique 3 pour alimenter et piloter la charge électrique 3. When deactivating the auxiliary switch 62, the control module 40 deactivates the auxiliary circuit 7 and controls the first main switch 21, and the second main switch 22 of the corresponding switching arm, according to the example of embodiment the first arm main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, so that the electrical power converter 2 delivers two voltage levels on each phase of the electrical load 3 to power and control the electrical charge 3.
Ainsi : So :
- Un premier niveau de tension égale à +Ve est délivré par le premier interrupteur principal 21 de chaque bras de commutation, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18 , le deuxième bras de commutation principale 19, et/ou le troisième bras de commutation principale 20, et - A first voltage level equal to +Ve is delivered by the first main switch 21 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20, and
- un deuxième niveau de tension égale à -Ve est délivré par le deuxième interrupteur principal 22 de chaque bras de commutation, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19, et/ou le troisième bras de commutation principale 20. - a second voltage level equal to -Ve is delivered by the second main switch 22 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20.
L’ ajout du circuit auxiliaire 7 à un convertisseur de puissance à deux niveaux permet de réaliser le convertisseur de puissance 2 à trois niveaux. Le convertisseur de puissance électrique 2 selon l’ invention met en œuvre des interrupteurs auxiliaires 62 en carbure de silicium (SiC) ou en nitrure de gallium (GaN) de sorte que le convertisseur de puissance électrique 2 est moins encombrant et génère moins de pertes thermiques qu’un convertisseur de puissance à trois niveaux connu de l’ état de la technique. The addition of the auxiliary circuit 7 to a two-level power converter makes it possible to produce the power converter 2 at three levels. The electric power converter 2 according to the invention uses auxiliary switches 62 made of silicon carbide (SiC) or gallium nitride (GaN) so that the electric power converter 2 is less bulky and generates less losses thermal than a three-level power converter known from the state of the art.
En outre, lors de la détection de la défaillance ou de la dérive d’ interrupteur auxiliaire 62 par le module de surveillance 66, le circuit auxiliaire 7 est désactivé et le convertisseur de puissance électrique 2 délivre deux niveaux de tension de sorte que la charge électrique 3 est alimentée assurant ainsi une continuité de service. Furthermore, upon detection of the failure or drift of auxiliary switch 62 by the monitoring module 66, the auxiliary circuit 7 is deactivated and the electrical power converter 2 delivers two voltage levels so that the electrical load 3 is powered, thus ensuring continuity of service.
Le module de pilotage 40 met, par exemple, en œuvre un algorithme du type modulation de largeur d’ impulsions, également connue sous l’ acronyme PWM pour « Pulse Width Modulation » en anglais. The control module 40 implements, for example, an algorithm of the pulse width modulation type, also known by the acronym PWM for “Pulse Width Modulation” in English.
Bien entendu, le convertisseur de puissance électrique 2 peut comprendre un nombre de phases différent de trois selon le nombre de phases de la charge électrique 3. Of course, the electrical power converter 2 may include a number of phases other than three depending on the number of phases of the electrical load 3.
La figure 5 illustre schématiquement un deuxième exemple de réalisation du module d’ alimentation 5 selon l’ invention. Figure 5 schematically illustrates a second embodiment of the power supply module 5 according to the invention.
Selon le deuxième exemple de réalisation du module d’ alimentation 5, le module d’ alimentation 5 diffère de l’ exemple de réalisation illustré à la figure 2 en ce que According to the second embodiment of the power module 5, the power module 5 differs from the embodiment illustrated in Figure 2 in that
- la ligne d’ alimentation 13 ne comporte pas de connexion additionnelle 17, et - the power supply line 13 does not include an additional connection 17, and
- le module d’ alimentation 5 comprend un bras de commutation auxiliaire 70, ou premier bras de commutation auxiliaire 70, comprenant une première extrémité 71 reliée à la première borne d’ entrée 8 du module d’ alimentation 5 et une deuxième extrémité 72 reliée à la deuxième borne d’ entrée 9 du module d’ alimentation 5. - the power supply module 5 comprises an auxiliary switching arm 70, or first auxiliary switching arm 70, comprising a first end 71 connected to the first input terminal 8 of the power supply module 5 and a second end 72 connected to the second input terminal 9 of the power supply module 5.
Le bras de commutation auxiliaire 70 comporte un premier interrupteur secondaire 73 comportant une première extrémité 75 et une deuxième extrémité 77 et un deuxième interrupteur secondaire 74 comportant une première extrémité 76 et une deuxième extrémité 78. Préférentiellement, le premier interrupteur secondaire 73 et le deuxième interrupteur secondaire 74 sont identiques, The auxiliary switching arm 70 comprises a first secondary switch 73 having a first end 75 and a second end 77 and a second secondary switch 74 having a first end 76 and a second end 78. Preferably, the first secondary switch 73 and the second secondary switch 74 are identical,
La première extrémité 75 du premier interrupteur secondaire 73 est reliée à la première extrémité 71 du bras de commutation auxiliaire 70. La deuxième extrémité 77 du premier interrupteur secondaire 73 est reliée à la première extrémité 76 du deuxième interrupteur secondaire 74. Par ailleurs, la deuxième extrémité 78 du deuxième interrupteur secondaire 74 est reliée la deuxième extrémité 72 du bras de commutation auxiliaire 70. The first end 75 of the first secondary switch 73 is connected to the first end 71 of the auxiliary switching arm 70. The second end 77 of the first secondary switch 73 is connected to the first end 76 of the second secondary switch 74. Furthermore, the second end 78 of the second secondary switch 74 is connected to the second end 72 of the auxiliary switching arm 70.
Une troisième connexion 79, ou connexion médiane 79, est établie entre le premier interrupteur secondaire 73 et le deuxième interrupteur secondaire 74 et est reliée à la deuxième borne de sortie 1 1 du module d’ alimentation 5. A third connection 79, or middle connection 79, is established between the first secondary switch 73 and the second secondary switch 74 and is connected to the second output terminal 11 of the power supply module 5.
De façon préférentielle, le premier interrupteur secondaire 73 et le deuxième interrupteur secondaire 74 sont identiques. Ainsi, seul un exemple de réalisation du premier interrupteur secondaire 73 est détaillé. Preferably, the first secondary switch 73 and the second secondary switch 74 are identical. Thus, only one embodiment of the first secondary switch 73 is detailed.
Le premier interrupteur secondaire 73 comprend un transistor 80, en particulier de type silicium (Si), par exemple à effet de champs du type MOSFET ou IGBT. Avantageusement, le transistor 80 comprend une diode 81 , notamment une diode interne 81. The first secondary switch 73 comprises a transistor 80, in particular of the silicon (Si) type, for example field effect of the MOSFET or IGBT type. Advantageously, the transistor 80 comprises a diode 81, in particular an internal diode 81.
Un drain D2 du transistor 80 et une cathode de la diode 81 sont reliés à la première extrémité 75 du premier interrupteur secondaire 73. De plus, une source S2 du transistor 80 et une anode de la diode 81 sont reliées à la deuxième extrémité 77 du premier interrupteur secondaire 73. Enfin, une grille G2 du transistor 80 est reliée au module de pilotage 40 du convertisseur de puissance électrique 2. En variante, le transistor 80 comprend un transistor bipolaire. Dans ce cas, un collecteur du transistor est relié à la première extrémité 75 du premier interrupteur secondaire 73. De plus, un émetteur du transistor est relié à la deuxième extrémité 77 du premier interrupteur secondaire 73. Enfin, une base du transistor est reliée au module de pilotage 40. A drain D2 of the transistor 80 and a cathode of the diode 81 are connected to the first end 75 of the first secondary switch 73. In addition, a source S2 of the transistor 80 and an anode of the diode 81 are connected to the second end 77 of the first secondary switch 73. Finally, a gate G2 of the transistor 80 is connected to the control module 40 of the electrical power converter 2. Alternatively, transistor 80 includes a bipolar transistor. In this case, a collector of the transistor is connected to the first end 75 of the first secondary switch 73. In addition, an emitter of the transistor is connected to the second end 77 of the first secondary switch 73. Finally, a base of the transistor is connected to the control module 40.
Le transistor 80 est de technologie éprouvée, notamment pour des applications aéronautiques. The transistor 80 is a proven technology, particularly for aeronautical applications.
Le convertisseur de puissance électrique 2 comportant le module d’ alimentation 5 selon ce mode de réalisation délivre deux niveaux de tension : The electrical power converter 2 comprising the power supply module 5 according to this embodiment delivers two voltage levels:
- un premier niveau de tension égale à +Ve est délivré par le premier interrupteur principal 21 de chaque bras de commutation, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20, et - a first voltage level equal to +Ve is delivered by the first main switch 21 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, and
- un deuxième niveau de tension égale à -Ve est délivré par le deuxième interrupteur principal 22 de chaque bras de commutation, selon l’ exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19 et/ou le troisième bras de commutation principale 20. - a second voltage level equal to -Ve is delivered by the second main switch 22 of each switching arm, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20.
Le circuit auxiliaire 7 est désactivé. Auxiliary circuit 7 is deactivated.
Lors de la détection de la défaillance ou de la dérive du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 de l’un des bras de commutation principale, selon l’exemple de réalisation le premier bras de commutation principale 18, le deuxième bras de commutation principale 19, et/ou le troisième bras de commutation principale 20, le premier interrupteur principal 21 et/ou le deuxième interrupteur principal 22 défaillant ou dérivant est désactivé par le module de pilotage 40. Tant qu’ aucune défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire 62 n’ a été détectée, le module de pilotage 40 pilote la cellule de commutation 62 de la première ligne de contrôle 41 , respectivement de la deuxième ligne de contrôle 42 et/ou de la troisième ligne de contrôle 43, reliée au premier bras de commutation principale 18, respectivement au deuxième bras de commutation principale 19 et/ou au troisième bras de commutation principale 20, comprenant le premier interrupteur principal 21 , respectivement le deuxième interrupteur principal 22 et/ou le troisième interrupteur principal 23, défaillant ou dérivant et le premier interrupteur secondaire 73 et/ou le deuxième interrupteur secondaire 74, de manière à alimenter la phase reliée à l’ interrupteur principal défaillant ou dérivant de la charge électrique 3 par deux niveaux de tension. When detecting the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of one of the main switching arms, according to the exemplary embodiment the first main switching arm 18, the second main switching arm 19, and/or the third main switching arm 20, the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting is deactivated by the control module 40. As long as no failure or drift of the auxiliary switch 62 has been detected, the control module 40 controls the switching cell 62 of the first control line 41, respectively of the second control line 42 and/or of the third control line 43, connected to the first main switching arm 18, respectively to the second main switching arm 19 and/or to the third main switching arm 20, comprising the first main switch 21, respectively the second main switch 22 and /or the third main switch 23, faulty or drifting and the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74, so as to supply the phase connected to the faulty main switch or drifting from the electrical load 3 by two levels of tension.
Le premier interrupteur secondaire 73 , respectivement le deuxième interrupteur secondaire 74, piloté par le module de pilotage 40 se substitue à l’ interrupteur défaillant ou dérivant. Le premier interrupteur secondaire 73, respectivement le deuxième interrupteur secondaire 74, constitue un interrupteur de substitution qui est piloté par le module de pilotage 40 de la même manière que l’ interrupteur principal défaillant ou dérivant. La cellule de commutation 62 est pilotée par le module de pilotage 40 de manière à laisser passer la tension et le courant délivrés par le premier interrupteur secondaire 73, respectivement le deuxième interrupteur secondaire 74, en tant qu’ interrupteur de substitution. The first secondary switch 73, respectively the second secondary switch 74, controlled by the control module 40 replaces the faulty or drifting switch. The first secondary switch 73, respectively the second secondary switch 74, constitutes a substitution switch which is controlled by the control module 40 in the same way as the faulty or drifting main switch. The switching cell 62 is controlled by the control module 40 so as to pass the voltage and the current delivered by the first secondary switch 73, respectively the second secondary switch 74, as a substitution switch.
En particulier, lors de la détection d’une défaillance du premier interrupteur principal 21 du premier bras de commutation principale 18 et/ou du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du deuxième bras de commutation principale 20, le module de pilotage 40 pilote le premier interrupteur secondaire 73 et la cellule de commutation 62 de la première ligne de contrôle 41 et/ou de la deuxième ligne de contrôle 42 et/ou de la troisième ligne de contrôle 43 reliée respectivement au premier bras de commutation principale 18 , au deuxième bras de commutation principale 19 ou au troisième bras de commutation principale 20 comprenant le premier interrupteur principal 21 défaillant ou dérivant. In particular, upon detection of a failure of the first main switch 21 of the first main switching arm 18 and/or the second main switching arm 19 and/or the second main switching arm 20, the control module 40 controls the first secondary switch 73 and the switching cell 62 of the first control line 41 and/or the second control line 42 and/or the third control line 43 connected respectively to the first main switching arm 18, to the second main switching arm 19 or the third switching arm main switch 20 comprising the first main switch 21 faulty or drifting.
Lors de la détection d’une défaillance du deuxième interrupteur principal 22 du premier bras de commutation principale 18 et/ou du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du deuxième bras de commutation principale 20, le module de pilotage 40 pilote le deuxième interrupteur secondaire 74 et la cellule de commutation 62 de la première ligne de contrôle 41 et/ou de la deuxième ligne de contrôle 42 et/ou de la troisième ligne de contrôle 43 reliée au premier bras de commutation principale 18 au deuxième bras de commutation principale 19 ou au troisième bras de commutation principale 20 comprenant le deuxième interrupteur principal 22 défaillant ou dérivant. When detecting a failure of the second main switch 22 of the first main switching arm 18 and/or the second main switching arm 19 and/or the second main switching arm 20, the control module 40 controls the second switch secondary 74 and the switching cell 62 of the first control line 41 and/or the second control line 42 and/or the third control line 43 connected to the first main switching arm 18 to the second main switching arm 19 or to the third main switching arm 20 comprising the faulty or drifting second main switch 22.
Le circuit auxiliaire 7 et le bras de commutation auxiliaire 70 permettent de pallier une défaillance du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 du premier bras de commutation principale 18 et/ou du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du deuxième bras de commutation principale 20 permettant d’ assurer la continuité de service du convertisseur de puissance électrique 2. The auxiliary circuit 7 and the auxiliary switching arm 70 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the first main switching arm 18 and/or the second main switching arm 19 and/or the second main switching arm 20 making it possible to ensure continuity of service of the electrical power converter 2.
Si la première cellule de commutation 44 et/ou la deuxième cellule de commutation 45 et/ou la troisième cellule de commutation 46 du circuit auxiliaire 7 est/sont défaillante(s) ou dérivante(s), le module de pilotage 40 désactive le convertisseur de puissance électrique 2, la charge électrique 3 n’ étant plus alimentée. If the first switching cell 44 and/or the second switching cell 45 and/or the third switching cell 46 of the auxiliary circuit 7 is/are faulty or drifting, the control module 40 deactivates the converter of electrical power 2, the electrical load 3 no longer being supplied.
On se réfère à présent à la figure 6 qui représente schématiquement un troisième mode de réalisation du convertisseur de puissance électrique 2 selon l’invention. We now refer to Figure 6 which schematically represents a third embodiment of the electrical power converter 2 according to the invention.
Selon le troisième mode de réalisation, le convertisseur de puissance électrique 2 comprend un circuit auxiliaire 7, préférentiellement, identique au circuit auxiliaire 7 décrit en relation avec le premier mode de réalisation de la figure, relié à un module d’ alimentation 5. Selon le troisième mode de réalisation, le convertisseur de puissance électrique 2, le module d’ alimentation 5 diffère de l’ exemple de réalisation illustré à la figure 5 en ce que According to the third embodiment, the electrical power converter 2 comprises an auxiliary circuit 7, preferably identical to the auxiliary circuit 7 described in relation to the first embodiment of the figure, connected to a power supply module 5. According to the third embodiment, the electrical power converter 2, the power supply module 5 differs from the exemplary embodiment illustrated in Figure 5 in that
- la ligne d’ alimentation 13 ne comporte pas de connexion additionnelle 17, - the power supply line 13 does not include an additional connection 17,
- le module d’ alimentation 5 comprend o un premier bras de commutation auxiliaire 70 relié à la ligne d’ alimentation 13 et à la deuxième borne de sortie 1 1 , similaire au bras de commutation auxiliaire 70 tel que détaillé à la figure 5, et o en outre, au moins un deuxième bras de commutation auxiliaire 82, en particulier un deuxième bras de commutation auxiliaire 82 et un troisième bras de commutation auxiliaire 83, notamment identique(s) au premier bras de commutation auxiliaire 70, et plus spécifiquement identique(s) au bras de commutation auxiliaire 70 détaillé à la figure 5. - the power supply module 5 comprises o a first auxiliary switching arm 70 connected to the power supply line 13 and to the second output terminal 11, similar to the auxiliary switching arm 70 as detailed in Figure 5, and o in addition, at least a second auxiliary switching arm 82, in particular a second auxiliary switching arm 82 and a third auxiliary switching arm 83, in particular identical to the first auxiliary switching arm 70, and more specifically identical ( s) to the auxiliary switching arm 70 detailed in Figure 5.
Le module d’ alimentation 5 du troisième mode de réalisation, le convertisseur de puissance électrique 2 comprend autant de bras de commutation auxiliaire que de lignes de contrôle du circuit auxiliaire 7. The power supply module 5 of the third embodiment, the electrical power converter 2, comprises as many auxiliary switching arms as there are control lines of the auxiliary circuit 7.
Le module d’ alimentation 5 du troisième mode de réalisation, le convertisseur de puissance électrique 2 comprend une première borne de sortie 10, une deuxième borne de sortie 1 1 et une troisième borne de sortie 12. The power supply module 5 of the third embodiment, the electrical power converter 2 comprises a first output terminal 10, a second output terminal 11 and a third output terminal 12.
Le deuxième bras de commutation auxiliaire 82 comprend The second auxiliary switching arm 82 includes
- une première extrémité 84, reliée à la première borne d’entrée 8 du module d’ alimentation 5, - a first end 84, connected to the first input terminal 8 of the power supply module 5,
- une deuxième extrémité 85 , reliée à la deuxième borne d’ entrée 9 du module d’ alimentation 5, et - a second end 85, connected to the second input terminal 9 of the power supply module 5, and
- une quatrième connexion 86, ou connexion médiane 86, reliée à une quatrième borne de sortie 87 du module d’ alimentation 5. Le troisième bras de commutation auxiliaire 83 comprend - a fourth connection 86, or middle connection 86, connected to a fourth output terminal 87 of the power supply module 5. The third auxiliary switching arm 83 includes
- une première extrémité 88, reliée à la première borne d’entrée 8 du module d’ alimentation 5, - a first end 88, connected to the first input terminal 8 of the power supply module 5,
- une deuxième extrémité 89, reliée à la deuxième borne d’ entrée 9 du module d’ alimentation 5, et - a second end 89, connected to the second input terminal 9 of the power supply module 5, and
- une cinquième connexion 90, ou connexion médiane 90, reliée à une cinquième borne de sortie 91 du module d’ alimentation 5. - a fifth connection 90, or middle connection 90, connected to a fifth output terminal 91 of the power supply module 5.
La deuxième borne de sortie 1 1 et la quatrième borne de sortie 87 et la cinquième borne de sortie 90 du module d’ alimentation 5 sont reliées à une entrée différente du circuit auxiliaire 7. The second output terminal 11 and the fourth output terminal 87 and the fifth output terminal 90 of the power supply module 5 are connected to a different input of the auxiliary circuit 7.
Lorsque la charge électrique 3 comprend un nombre de phases différent de trois, le module d’ alimentation 5 comprend autant de bras de commutation auxiliaire que de lignes de contrôle du circuit auxiliaire 7, chaque bras de commutation auxiliaire étant relié à une ligne de contrôle du circuit auxiliaire 7 différente. When the electrical load 3 comprises a number of phases other than three, the power supply module 5 comprises as many auxiliary switching arms as there are control lines of the auxiliary circuit 7, each auxiliary switching arm being connected to a control line of the auxiliary circuit 7 different.
Par exemple, la deuxième borne de sortie 1 1 est reliée à une première entrée 50 du circuit auxiliaire 7, la quatrième borne de sortie 87 est reliée à une deuxième entrée 51 du circuit auxiliaire 7 et la cinquième borne de sortie 90 est reliée à la troisième entrée 52 du circuit auxiliaire 7. For example, the second output terminal 1 1 is connected to a first input 50 of the auxiliary circuit 7, the fourth output terminal 87 is connected to a second input 51 of the auxiliary circuit 7 and the fifth output terminal 90 is connected to the third input 52 of auxiliary circuit 7.
Le premier bras de commutation auxiliaire 70 et la première ligne de contrôle 41 du circuit auxiliaire 7 permettent de pallier une défaillance du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 du premier bras de commutation principale 18. The first auxiliary switching arm 70 and the first control line 41 of the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the first main switching arm 18.
Le deuxième bras de commutation auxiliaire 82 et la deuxième ligne de contrôle 42 du circuit auxiliaire 7 permettent de pallier une défaillance du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 du deuxième bras de commutation principale 19. Tl The second auxiliary switching arm 82 and the second control line 42 of the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the second main switching arm 19. Tl
Le troisième bras de commutation auxiliaire 83 et la troisième ligne de contrôle 43 du circuit auxiliaire 7 permettent de pallier une défaillance du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 du troisième bras de commutation principale 20. The third auxiliary switching arm 83 and the third control line 43 of the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for a failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the third main switching arm 20.
Le premier bras de commutation auxiliaire 70, le deuxième bras de commutation auxiliaire 82 et le troisième bras de commutation auxiliaire 83 et la première ligne de contrôle 41 , la deuxième ligne de contrôle 42 et la troisième ligne de contrôle 43 fonctionnent tel que décrit précédemment pour pallier la défaillance du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 défaillant ou dérivant. The first auxiliary switching arm 70, the second auxiliary switching arm 82 and the third auxiliary switching arm 83 and the first control line 41, the second control line 42 and the third control line 43 operate as described above to compensate for the failure of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 which is faulty or drifting.
Dans le mode de réalisation de la figure 6, le module d’ alimentation 5 et le circuit auxiliaire 7 permettent de pallier la défaillance ou la dérive du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 par bras de commutation principale tant que le circuit auxiliaire 7 n’ est pas désactivé. In the embodiment of Figure 6, the power supply module 5 and the auxiliary circuit 7 make it possible to compensate for the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 by main switching arm as long as the auxiliary circuit 7 is not deactivated.
Contrairement au mode de réalisation illustré à la figure 5 permettant de pallier une seule défaillance ou dérive du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 de l’ ensemble du premier bras de commutation principale 18, du deuxième bras de commutation principale 19 et du troisième bras de commutation principale 20, le mode de réalisation illustré à la figure 6 permet de pallier trois défaillances ou dérives, chaque défaillance ou dérive apparaissant sur le premier interrupteur principal 20 et/ou le deuxième interrupteur principal 21 du premier bras de commutation principale 18, du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du troisième bras de commutation principale 20 différent(s) permettant d’ améliorer la continuité de service du convertisseur de puissance électrique 2. Unlike the embodiment illustrated in Figure 5 making it possible to compensate for a single failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the assembly of the first main switching arm 18, of the second main switching arm 19 and the third main switching arm 20, the embodiment illustrated in Figure 6 makes it possible to overcome three failures or drifts, each failure or drift appearing on the first main switch 20 and/or the second main switch 21 of the first switching arm main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20 different(s) making it possible to improve the continuity of service of the electrical power converter 2.
On se réfère à présent à la figure 7 qui représente schématiquement un troisième mode de réalisation du convertisseur de puissance électrique 2 selon l’invention. Selon le troisième mode de réalisation du convertisseur de puissance électrique 2, le circuit auxiliaire 7 est relié à un quatrième exemple de réalisation du module d’ alimentation 5 comprenant la ligne d’ alimentation 13 et le bras de commutation auxiliaire 70 tels que représentés à la figure 5. We now refer to Figure 7 which schematically represents a third embodiment of the electrical power converter 2 according to the invention. According to the third embodiment of the electrical power converter 2, the auxiliary circuit 7 is connected to a fourth embodiment of the power supply module 5 comprising the power supply line 13 and the auxiliary switching arm 70 as shown in Fig. Figure 5.
Par ailleurs, selon le troisième mode de réalisation du convertisseur de puissance électrique 2, la ligne d’ alimentation 13 comprend en outre une connexion additionnelle 17. Furthermore, according to the third embodiment of the electrical power converter 2, the power supply line 13 further comprises an additional connection 17.
De plus, le module d’ alimentation 5 comprend en outre un interrupteur de sélection 92. L’interrupteur de sélection 92 peut comporter une entrée de pilotage 93, notamment reliée au module de pilotage 40, une première entrée de puissance 94, une deuxième entrée de puissance 95 et une sortie de puissance 96, notamment reliée à la deuxième borne de sortie 1 1 du module d’ alimentation 5. In addition, the power supply module 5 further comprises a selection switch 92. The selection switch 92 may include a control input 93, in particular connected to the control module 40, a first power input 94, a second input power output 95 and a power output 96, in particular connected to the second output terminal 1 1 of the power supply module 5.
Selon l’ exemple présenté, la première entrée de puissance 94 est reliée à la troisième connexion 79 du bras de commutation auxiliaire 70 et la deuxième entrée de puissance 95 est reliée à la connexion additionnelle 17 de la ligne d’ alimentation 13. According to the example presented, the first power input 94 is connected to the third connection 79 of the auxiliary switching arm 70 and the second power input 95 is connected to the additional connection 17 of the power line 13.
Tant qu’ aucune défaillance ou dérive de l’un des interrupteurs auxiliaires 62 du circuit auxiliaire 7 n’ est détecté, le module de pilotage 40 pilote l’ interrupteur de sélection 92 de sorte que la deuxième entrée de puissance 95 est raccordée à la sortie de puissance 96. As long as no failure or drift of one of the auxiliary switches 62 of the auxiliary circuit 7 is detected, the control module 40 controls the selection switch 92 so that the second power input 95 is connected to the output of power 96.
Le convertisseur de puissance électrique 2 délivre trois niveaux de tension sur la première phase 35 , la deuxième phase 36 et la troisième phase 37 de la charge électrique 3 tel que décrit en relation avec la figure 2. The electrical power converter 2 delivers three voltage levels on the first phase 35, the second phase 36 and the third phase 37 of the electrical load 3 as described in relation to Figure 2.
Si l’un des interrupteurs auxiliaires 62 du circuit auxiliaire 7 est défaillant ou dérivant, le circuit auxiliaire 7 est désactivé et le convertisseur de puissance électrique 2 délivre deux niveaux de tension sur la première phase 35, la deuxième phase 36 et la troisième phase 37 de la charge électrique 3 tel que décrit en relation avec la figure 2. If one of the auxiliary switches 62 of the auxiliary circuit 7 is faulty or drifting, the auxiliary circuit 7 is deactivated and the electric power converter 2 delivers two voltage levels on the first phase 35, the second phase 36 and the third phase 37 of the electrical load 3 as described in relation to Figure 2.
Tant qu’ aucune défaillance ou dérive de l’un des interrupteurs auxiliaires 62 du circuit auxiliaire 7 n’ est détectée, et si le premier interrupteur principal 21 et/ou le deuxième interrupteur principal 22 du premier bras de commutation principale 18, respectivement du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du troisième bras de commutation principale 20, est défaillant, le module de pilotage 40 pilote l’interrupteur de sélection 92 de sorte que la première entrée de puissance 94 soit raccordée à la sortie de puissance 96. As long as no failure or drift of one of the auxiliary switches 62 of the auxiliary circuit 7 is detected, and if the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the first main switching arm 18, respectively of the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20, is faulty, the control module 40 controls the selection switch 92 so that the first power input 94 is connected to the power output 96.
Par suite, le module de pilotage 40 pilote le circuit auxiliaire 7 et le bras de commutation auxiliaire 70 de sorte que l’ interrupteur principal défaillant ou dérivant soit substitué par le premier interrupteur secondaire 73 et/ou le deuxième interrupteur secondaire 74 du bras de commutation auxiliaire 70 tel que décrit en relation avec la figure 5. Subsequently, the control module 40 controls the auxiliary circuit 7 and the auxiliary switching arm 70 so that the faulty or drifting main switch is replaced by the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74 of the switching arm auxiliary 70 as described in relation to Figure 5.
Le troisième mode de réalisation du convertisseur de puissance électrique 2 permet d’ obtenir un convertisseur de puissance 2 délivrant trois niveaux de tension lorsque aucune défaillance ou dérive de l’un des interrupteurs auxiliaires 62 et du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 n’ est détectée, le convertisseur de puissance électrique 2 générant moins de pertes, et pouvant être moins encombrant, qu’un convertisseur à trois niveaux connu de l’ état de la technique. The third embodiment of the electrical power converter 2 makes it possible to obtain a power converter 2 delivering three voltage levels when no failure or drift of one of the auxiliary switches 62 and the first main switch 21 and/or the second switch main 22 is not detected, the electrical power converter 2 generating less losses, and being able to be less bulky, than a three-level converter known from the state of the art.
Si l’un des interrupteurs auxiliaires 62 est défaillant ou dérivant, le convertisseur de puissance électrique 2 délivre deux niveaux de tension permettant d’ assurer la continuité d’ alimentation de la charge électrique 3. If one of the auxiliary switches 62 fails or drifts, the electrical power converter 2 delivers two voltage levels making it possible to ensure continuity of supply to the electrical load 3.
Enfin, si aucune défaillance ou dérive de l’un des interrupteurs auxiliaires 62 n’ est détectée et que le premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 est défaillant ou dérivant, le premier interrupteur secondaire 73 et/ou le deuxième interrupteur secondaire 74 se substitue au premier interrupteur principal 21 et/ou au deuxième interrupteur principal 22 défaillant ou dérivant permettant d’ assurer la continuité d’ alimentation de la charge électrique 3 lors de la défaillance ou de la dérive du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22. Finally, if no failure or drift of one of the auxiliary switches 62 is detected and the first main switch 21 and/or the second main switch 22 is faulty or drifting, the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74 replaces the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting to ensure continuity supply of the electrical load 3 during the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22.
La fiabilité du convertisseur de puissance électrique 2 permettant la continuité d’ alimentation de la charge électrique 3 est améliorée. The reliability of the electrical power converter 2 allowing continuity of supply to the electrical load 3 is improved.
Selon un autre mode de réalisation, le module d’ alimentation 5 comprend trois bras de commutation auxiliaire tels que représentés en relation avec la figure 6, notamment le premier bras de commutation auxiliaire 70, le deuxième bras de commutation auxiliaire 82 et/ou le troisième bras de commutation auxiliaire 83. According to another embodiment, the power supply module 5 comprises three auxiliary switching arms as shown in relation to Figure 6, in particular the first auxiliary switching arm 70, the second auxiliary switching arm 82 and/or the third auxiliary switching arm 83.
Selon un tel agencement, According to such an arrangement,
- la troisième connexion 79 du premier bras de commutation auxiliaire 70, la quatrième connexion 86 du deuxième bras de commutation auxiliaire 82 et la cinquième connexion 90 du troisième bras de commutation auxiliaire 83, sont reliées à une première entrée de puissance d’un interrupteur de sélection différent, - the third connection 79 of the first auxiliary switching arm 70, the fourth connection 86 of the second auxiliary switching arm 82 and the fifth connection 90 of the third auxiliary switching arm 83, are connected to a first power input of a switch different selection,
- une deuxième entrée de puissance de chaque interrupteur de sélection différent étant reliée à la première extrémité 15 ou à connexion additionnelle 17 de la ligne d’ alimentation 13 , et- a second power input of each different selection switch being connected to the first end 15 or to additional connection 17 of the power line 13, and
- la sortie de puissance de chaque interrupteur de sélection étant reliée à une entrée du circuit auxiliaire 7. - the power output of each selection switch being connected to an input of auxiliary circuit 7.
Dans cet autre mode de réalisation, si aucune défaillance ou dérive de l’un des interrupteurs auxiliaires 62 n’ est détectée et que le premier interrupteur principal 21 et/ou le deuxième interrupteur principal 22 du premier bras de commutation principale 18, respectivement du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du troisième bras de commutation principale 20, sont défaillants ou dérivants, le module de pilotage 40 pilote un ou plusieurs des interrupteurs de sélection reliés aux bras de commutation principale comportant le premier interrupteur principal 21 et/ou le deuxième interrupteur principal 22 défaillant ou dérivant de sorte que la sortie de puissance des interrupteurs de sélection est reliée à la première entrée de puissance des interrupteurs de sélection. In this other embodiment, if no failure or drift of one of the auxiliary switches 62 is detected and the first main switch 21 and/or the second main switch 22 of the first main switching arm 18, respectively of the second main switching arm 19 and/or the third arm of main switching 20, are faulty or drifting, the control module 40 controls one or more of the selection switches connected to the main switching arms comprising the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting so that the output power of the selection switches is connected to the first power input of the selection switches.
Par suite, le module de pilotage 40 pilote les bras de commutation auxiliaire 70 de sorte que le premier interrupteur principal 21 et/ou le deuxième interrupteur principal 22 défaillant ou dérivant sont substitués par le premier interrupteur secondaire 73 et/ou le deuxième interrupteur secondaire 74. Subsequently, the control module 40 controls the auxiliary switching arms 70 so that the first main switch 21 and/or the second main switch 22 faulty or drifting are replaced by the first secondary switch 73 and/or the second secondary switch 74 .
Un tel mode de réalisation permet d’ améliorer encore plus la fiabilité du convertisseur de puissance électrique 2 en palliant la défaillance ou la dérive du premier interrupteur principal 21 et/ou du deuxième interrupteur principal 22 par bras de commutation principale tant qu’ aucun interrupteur auxiliaire 62 n’est défaillant. Such an embodiment makes it possible to further improve the reliability of the electrical power converter 2 by overcoming the failure or drift of the first main switch 21 and/or the second main switch 22 by main switching arm as long as no auxiliary switch 62 is faulty.
La figure 8 illustre schématiquement un autre mode de réalisation du premier bras de commutation principale 18, du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du troisième bras de commutation principale 20. Figure 8 schematically illustrates another embodiment of the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20.
Un tel mode de réalisation du premier bras de commutation principale 18, du deuxième bras de commutation principale 19 et/ou du troisième bras de commutation principale 20 est combinable avec l’ ensemble des modes de réalisation du convertisseur de puissance électrique 2 décrits précédemment. Cela permet d’ obtenir un convertisseur de puissance électrique 2 encore plus compact et/ou générant encore moins de pertes thermiques. Such an embodiment of the first main switching arm 18, the second main switching arm 19 and/or the third main switching arm 20 can be combined with all of the embodiments of the electrical power converter 2 described previously. This makes it possible to obtain an electric power converter 2 that is even more compact and/or generates even less thermal losses.
Le premier interrupteur principal 21 , respectivement le deuxième interrupteur principal 22, comprend un transistor 200, notamment un transistor 200 en nitrure de gallium, en particulier un transistor 200 en nitrure de gallium à effet de champ. The first main switch 21, respectively the second main switch 22, comprises a transistor 200, in particular a transistor 200 in gallium nitride, in particular a field effect transistor 200 in gallium nitride.
Le transistor 200 comprend un drain D200, une source S200 et une grille G200. Toutefois, le transistor 200 ne comporte pas de diode interne. The transistor 200 includes a drain D200, a source S200 and a gate G200. However, transistor 200 does not include an internal diode.
Le drain D200 du transistor 200 du premier interrupteur principal 21 est relié à la première extrémité 23 du premier interrupteur principal 21 , la source S200 du transistor 200 est reliée à la deuxième extrémité 25 du premier interrupteur principal 21 et la grille G200 est reliée au module de pilotage 40. The drain D200 of the transistor 200 of the first main switch 21 is connected to the first end 23 of the first main switch 21, the source S200 of the transistor 200 is connected to the second end 25 of the first main switch 21 and the gate G200 is connected to the module piloting 40.
Le drain D200 du transistor 200 du deuxième interrupteur principal 22 est relié à la première extrémité 24 du deuxième interrupteur principal 22, la source S200 du transistor 200 est reliée à la deuxième extrémité 26 du deuxième interrupteur principal 22 et la grille G200 est reliée au module de pilotage 40. The drain D200 of the transistor 200 of the second main switch 22 is connected to the first end 24 of the second main switch 22, the source S200 of the transistor 200 is connected to the second end 26 of the second main switch 22 and the gate G200 is connected to the module piloting 40.
Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’ invention aux modes de réalisation exposés dans la description qui vient d’ être faite, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. In the detailed presentation of the invention which is made previously, the terms used must not be interpreted as limiting the invention to the embodiments set out in the description which has just been made, but must be interpreted to include all the equivalents whose prediction is within the reach of those skilled in the art by applying their general knowledge to the implementation of the teaching which has just been disclosed to them.
Bien évidemment, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment et fournis uniquement à titre d'exemples. Elle englobe diverses modifications, formes alternatives et autres variantes que pourra envisager l'homme du métier dans le cadre de la présente invention et notamment toutes combinaisons des différents modes de fonctionnement décrits précédemment, pouvant être pris séparément ou en association. Obviously, the invention is not limited to the embodiments described above and provided solely by way of examples. It encompasses various modifications, alternative forms and other variants that those skilled in the art may consider in the context of the present invention and in particular all combinations of the different modes of operation described above, which can be taken separately or in combination.

Claims

REVENDICATIONS
1. Convertisseur de puissance électrique (2) pour alimenter une charge électrique (3), en particulier d’un aéronef ( 1 ), comportant 1. Electrical power converter (2) for powering an electrical load (3), in particular of an aircraft (1), comprising
- un module d’ alimentation (5), destiné à être relié à une source d’ alimentation (4), notamment une source d’ alimentation (4) continue ; - a power supply module (5), intended to be connected to a power source (4), in particular a continuous power source (4);
- au moins un bras de commutation principale ( 18 , 19, 20) comportant un premier interrupteur principal (21 ) et un deuxième interrupteur principal (22), en particulier un premier interrupteur principal (21 ) et un deuxième interrupteur principal (22) identiques, comprenant respectivement une première extrémité (23, 24) et une deuxième extrémité (25, 26), la première extrémité (23) du premier interrupteur principal (21 ) et la deuxième extrémité (26) du deuxième interrupteur principal (22) étant reliées au module d’ alimentation (5) et la deuxième extrémité (25) du premier interrupteur principal (21 ) étant reliée à la première extrémité (24) du deuxième interrupteur principal (22) ; - at least one main switching arm (18, 19, 20) comprising a first main switch (21) and a second main switch (22), in particular a first main switch (21) and a second main switch (22) identical , respectively comprising a first end (23, 24) and a second end (25, 26), the first end (23) of the first main switch (21) and the second end (26) of the second main switch (22) being connected to the power module (5) and the second end (25) of the first main switch (21) being connected to the first end (24) of the second main switch (22);
- au moins une connexion intermédiaire (29, 30, 31 ) , agencée entre le premier interrupteur principal (21 ) et le deuxième interrupteur principal (22) et destinée à être reliée à une phase (35, 36, 37) de la charge électrique (3) ; - at least one intermediate connection (29, 30, 31), arranged between the first main switch (21) and the second main switch (22) and intended to be connected to a phase (35, 36, 37) of the electrical load (3);
- un circuit auxiliaire (7) comprenant autant de ligne de contrôle (41 , 42, 43) que de bras de commutation principale ( 18 , 19, 20), au moins une ligne de contrôle (41 , 42, 43) comportant au moins une cellule de commutation (44, 45, 46) comportant o une première extrémité (47, 48 , 49) reliée au module d’ alimentation (5) et o une deuxième extrémité (53, 54, 55) reliée à la connexion intermédiaire (29, 30, 31 ), caractérisé en ce que la cellule de commutation (44, 45, 46) comporte au moins un interrupteur auxiliaire (62), notamment un interrupteur auxiliaire (62) en carbure de silicium ou en nitrure de gallium. - an auxiliary circuit (7) comprising as many control lines (41, 42, 43) as main switching arms (18, 19, 20), at least one control line (41, 42, 43) comprising at least a switching cell (44, 45, 46) comprising o a first end (47, 48, 49) connected to the power supply module (5) and o a second end (53, 54, 55) connected to the intermediate connection ( 29, 30, 31), characterized in that the switching cell (44, 45, 46) comprises at least one auxiliary switch (62), in particular an auxiliary switch (62) made of silicon carbide or gallium nitride.
2. Convertisseur de puissance électrique (2) selon la revendication 1 , dans lequel le convertisseur de puissance électrique (2) comporte un module de surveillance (66) configuré pour détecter une défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire (62) à partir de paramètres fonctionnels de l’ interrupteur auxiliaire (62) et pour désactiver l’ interrupteur auxiliaire (62) lors de la détection d’une défaillance ou d’une dérive de l’ interrupteur auxiliaire (62) . 2. Electrical power converter (2) according to claim 1, wherein the electrical power converter (2) comprises a monitoring module (66) configured to detect a failure or a drift of the auxiliary switch (62) from functional parameters of the auxiliary switch (62) and to deactivate the auxiliary switch (62) upon detection of a failure or drift of the auxiliary switch (62).
3. Convertisseur de puissance électrique (2) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le module d’ alimentation (5) comporte une ligne d’ alimentation ( 13) comprenant une première extrémité ( 15) et une deuxième extrémité ( 16) destinées à être reliées à la source d’ alimentation (4) et dans lequel la ligne d’ alimentation ( 13) comporte deux impédances ( 14) , en particulier deux impédances ( 14) identiques, notamment aptes à être reliées en série. 3. Electrical power converter (2) according to claim 1 or 2, wherein the power supply module (5) comprises a power supply line (13) comprising a first end (15) and a second end (16) intended to be connected to the power source (4) and in which the power line (13) comprises two impedances (14), in particular two identical impedances (14), in particular capable of being connected in series.
4. Convertisseur de puissance électrique (2) selon la revendication 3, dans lequel le module d’ alimentation (5) comporte une connexion additionnelle ( 17) agencée entre les deux impédances ( 14) et destinée à être reliée à la première extrémité (47 , 48, 49) de la cellule de commutation (44, 45, 46) . 4. Electrical power converter (2) according to claim 3, in which the power supply module (5) comprises an additional connection (17) arranged between the two impedances (14) and intended to be connected to the first end (47). , 48, 49) of the switching cell (44, 45, 46).
5. Convertisseur de puissance électrique (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le convertisseur de puissance électrique (2) comporte au moins un bras de commutation auxiliaire (70, 82, 83) comportant un premier interrupteur secondaire (73) et un deuxième interrupteur secondaire (74), en particulier un premier interrupteur secondaire (73) et un deuxième interrupteur secondaire (74) identiques, comprenant respectivement une première extrémité (75, 76) et une deuxième extrémité (77, 78), la deuxième extrémité (77) du premier interrupteur secondaire (73) étant reliée à la première extrémité (76) du deuxième interrupteur secondaire (74) . 5. Electrical power converter (2) according to any one of the preceding claims, wherein the electrical power converter (2) comprises at least one auxiliary switching arm (70, 82, 83) comprising a first secondary switch (73). ) and a second secondary switch (74), in particular a first secondary switch (73) and a second secondary switch (74) identical, respectively comprising a first end (75, 76) and a second end (77, 78), the second end (77) of the first secondary switch (73) being connected to the first end (76) of the second secondary switch (74).
6. Convertisseur de puissance électrique (2) selon la revendication 5, dans lequel une connexion médiane (79, 86, 90) est disposée entre le premier interrupteur secondaire (73) et le deuxième interrupteur secondaire (74) et est reliée à la première extrémité (47 , 48, 49) de la cellule de commutation (44, 45, 46) de la ligne de contrôle (41 , 42, 43) . 6. Electric power converter (2) according to claim 5, wherein a middle connection (79, 86, 90) is arranged between the first secondary switch (73) and the second secondary switch (74) and is connected to the first end (47, 48, 49) of the switching cell (44, 45, 46) of the control line (41, 42, 43).
7. Convertisseur de puissance électrique (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4 prise en combinaison avec la revendication 5 ou 6, dans lequel la première extrémité du premier interrupteur principal (21 ) et/ou du premier interrupteur secondaire (73), et la deuxième extrémité du deuxième interrupteur principal (22) et/ou du deuxième interrupteur secondaire (74) sont reliées respectivement à une extrémité différente de la ligne d’ alimentation ( 13) . 7. Electrical power converter (2) according to any one of claims 1 to 4 taken in combination with claim 5 or 6, wherein the first end of the first main switch (21) and/or the first secondary switch (73 ), and the second end of the second main switch (22) and/or the second secondary switch (74) are connected respectively to a different end of the power line (13).
8. Convertisseur de puissance électrique (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le module d’ alimentation (5) comporte en outre un interrupteur de sélection (92) comportant une entrée de pilotage (93), une première entrée de puissance (94), une deuxième entrée de puissance (95) et une sortie de puissance (96), et configuré pour relier la sortie de puissance (96) à l’une des entrées de puissance selon un signal reçu sur l’ entrée de pilotage (93) . 8. Electrical power converter (2) according to any one of the preceding claims, wherein the power supply module (5) further comprises a selection switch (92) comprising a control input (93), a first input power output (94), a second power input (95) and a power output (96), and configured to connect the power output (96) to one of the power inputs according to a signal received on the input piloting (93).
9. Convertisseur de puissance électrique (2) selon la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 6, dans lequel 9. Electrical power converter (2) according to claim 8 taken in combination with claim 6, in which
- la première entrée de puissance (94) est reliée à la connexion médiane (79, 86, 90), - the first power input (94) is connected to the middle connection (79, 86, 90),
- la deuxième entrée de puissance (95) est reliée à la connexion additionnelle ( 17) et - the second power input (95) is connected to the additional connection (17) and
- la sortie de puissance (96) est reliée à la première extrémité (47, 48, 49) de la cellule de commutation (44, 45, 46) de la ligne de contrôle (41 , 42, 43) . - the power output (96) is connected to the first end (47, 48, 49) of the switching cell (44, 45, 46) of the control line (41, 42, 43).
10. Convertisseur de puissance électrique (2) selon la revendication 3, dans lequel le premier interrupteur principal (21 ), respectivement le deuxième interrupteur principal (22), est en carbure de silicium ou en nitrure de gallium (200) . 10. Electrical power converter (2) according to claim 3, wherein the first main switch (21), respectively the second main switch (22), is made of silicon carbide or gallium nitride (200).
1 1. Convertisseur de puissance électrique (2) selon la revendication 3, dans lequel le premier interrupteur secondaire (73), respectivement le deuxième interrupteur secondaire (74) est en silicium. 1 1. Electrical power converter (2) according to claim 3, wherein the first secondary switch (73), respectively the second secondary switch (74) is made of silicon.
12. Convertisseur de puissance électrique (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier interrupteur principal (21 ), respectivement le deuxième interrupteur principal (22), comporte un transistor ( 103), notamment un transistor double grille ( 103), en particulier un transistor double grille ( 103) en nitrure de gallium. 12. Electrical power converter (2) according to any one of the preceding claims, wherein the first main switch (21), respectively the second main switch (22), comprises a transistor (103), in particular a double gate transistor ( 103), in particular a double gate transistor (103) in gallium nitride.
13. Convertisseur de puissance électrique (2) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’ interrupteur auxiliaire (62) comporte au moins un premier transistor ( 100) et un deuxième transistor ( 101 ), notamment un premier transistor ( 100) et un deuxième transistor ( 101 ) en nitrure de gallium, reliés en série de sorte que 13. Electrical power converter (2) according to one of the preceding claims, wherein the auxiliary switch (62) comprises at least a first transistor (100) and a second transistor (101), in particular a first transistor (100) and a second transistor (101) made of gallium nitride, connected in series so that
- une source (S 100) du premier transistor ( 100) est reliée à un drain (D 101 ) du deuxième transistor ( 101 ), - a source (S 100) of the first transistor (100) is connected to a drain (D 101) of the second transistor (101),
- un drain (D 100) du premier transistor ( 100) et une source (S 101 ) du deuxième transistor ( 101 ) sont reliés à une extrémité différente de la cellule de commutation (44, 45 , 46) . - a drain (D 100) of the first transistor (100) and a source (S 101) of the second transistor (101) are connected to a different end of the switching cell (44, 45, 46).
14. Aéronef ( 1 ) comportant un convertisseur de puissance électrique (2) selon l’une des revendications précédentes. 14. Aircraft (1) comprising an electric power converter (2) according to one of the preceding claims.
15. Procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique (3), notamment pour un aéronef ( 1 ) , reliée à un convertisseur de puissance électrique (2) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 : comprenant le pilotage du premier interrupteur principal (21 ) et du deuxième interrupteur principal (22) de manière à alimenter une phase de la charge électrique (3), caractérisé en ce que le procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique (3) comprend en outre au moins une étape de détection d’une défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire (62) à partir de paramètres fonctionnels de l’ interrupteur auxiliaire (62), et une étape de désactivation de l’ interrupteur auxiliaire (62) lors de la détection d’une défaillance ou d’une dérive de l’ interrupteur auxiliaire (62) . 15. Method of supplying electricity to an electrical load (3), in particular for an aircraft (1), connected to an electrical power converter (2) according to any one of claims 1 to 7: comprising controlling the first main switch (21) and the second main switch (22) so as to power a phase of the electrical load (3), characterized in that the method of powering an electrical load (3) further comprises at least one step of detecting a failure or a drift of the auxiliary switch (62) from functional parameters of the auxiliary switch (62), and a step of deactivating the auxiliary switch (62 ) upon detection of a failure or drift of the auxiliary switch (62).
16. Procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique (3) selon la revendication 15, comprenant en outre : une étape de pilotage de la cellule de commutation (44, 45, 46) de manière à alimenter la phase par trois niveaux de tension tant qu’ aucune défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire (62) n’ a été détectée, et une étape de désactivation de l’ interrupteur auxiliaire (62) , le pilotage du premier interrupteur principal (21 ) et du deuxième interrupteur principal (22) de manière à alimenter la phase par deux niveaux de tension. 16. Method of supplying electricity to an electrical load (3) according to claim 15, further comprising: a step of controlling the switching cell (44, 45, 46) so as to supply the phase by three levels of voltage as long as no failure or drift of the auxiliary switch (62) has been detected, and a step of deactivating the auxiliary switch (62), controlling the first main switch (21) and the second switch main (22) so as to supply the phase with two voltage levels.
17. Procédé d’ alimentation électrique d’une charge électrique (3) selon la revendication 16, comprenant en outre : lors de la détection de la défaillance ou de la dérive du premier interrupteur principal (21 ) et du deuxième interrupteur principal (22), la désactivation de l’ interrupteur défaillant ou dérivant, et tant qu’ aucune défaillance ou une dérive de l’ interrupteur auxiliaire (62) n’ a été détectée, le pilotage de la cellule de commutation (44, 45, 46) et du premier interrupteur secondaire (73) et/ou du deuxième interrupteur secondaire (74) de manière à alimenter la phase de la charge par deux niveaux de tension, l’ interrupteur secondaire piloté se substituant à l’ interrupteur défaillant. 17. Method of supplying electricity to an electrical load (3) according to claim 16, further comprising: when detecting the failure or drift of the first main switch (21) and the second main switch (22) , deactivation of the faulty or drifting switch, and as long as no failure or drift of the auxiliary switch (62) has been detected, the control of the switching cell (44, 45, 46) and the first secondary switch (73) and/or the second secondary switch (74) so as to supply the load phase in pairs voltage levels, the controlled secondary switch replacing the faulty switch.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140247634A1 (en) * 2011-10-06 2014-09-04 Fuji Electric Co., Ltd. Three-level power conversion circuit system
CN104135216A (en) * 2014-08-22 2014-11-05 北京航空航天大学 Fault tolerant topology structure of high-speed rotor inverter of magnetic suspension control torque gyroscope
EP3193441A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-19 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Fault tolerant 3-level 3-phase npp converter and control method therefor
EP3975401A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-30 Fundació Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC) Fault-tolerant dc-ac electric power conversion device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140247634A1 (en) * 2011-10-06 2014-09-04 Fuji Electric Co., Ltd. Three-level power conversion circuit system
CN104135216A (en) * 2014-08-22 2014-11-05 北京航空航天大学 Fault tolerant topology structure of high-speed rotor inverter of magnetic suspension control torque gyroscope
EP3193441A1 (en) * 2016-01-13 2017-07-19 GE Energy Power Conversion Technology Ltd Fault tolerant 3-level 3-phase npp converter and control method therefor
EP3975401A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-30 Fundació Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC) Fault-tolerant dc-ac electric power conversion device

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Soft-switching three-level inverter - Wikipedia", 4 May 2022 (2022-05-04), XP093026796, Retrieved from the Internet <URL:https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Soft-switching_three-level_inverter&oldid=1086190372> [retrieved on 20230224] *
ANONYMOUS: "Wide-bandgap semiconductor - Wikipedia", 10 June 2022 (2022-06-10), XP093026791, Retrieved from the Internet <URL:https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Wide-bandgap_semiconductor&oldid=1092389634> [retrieved on 20230224] *
BIN LU ET AL: "High-Performance Integrated Dual-Gate AlGaN/GaN Enhancement-Mode Transistor", IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS, IEEE, USA, vol. 31, no. 9, 1 September 2010 (2010-09-01), pages 990 - 992, XP011316303, ISSN: 0741-3106 *
ST: "15 kW, three-phase, three-level active front end (AFE) bidirectional converter forindustrial and electric vehicle DC fast charging applications", 8 March 2022 (2022-03-08), XP093026720, Retrieved from the Internet <URL:https://www.st.com/resource/en/data_brief/stdes-pfcbidir.pdf> [retrieved on 20230224] *
ST: "A2U12M12W2-F2 Datasheet", 11 February 2022 (2022-02-11), XP093026725, Retrieved from the Internet <URL:https://www.st.com/resource/en/datasheet/a2u12m12w2-f2.pdf> [retrieved on 20230224] *

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