CONVERTISSEUR D'ENERGIE ELECTRIQUE A DOUBLE MODULATION DE FREQUENCE

摘要

L'invention concerne la conception d'une nouvelle méthode de commande de convertisseurs d'électronique de puissance par une nouvelle technique de double modulation de fréquence ; une de haute fréquence (HF) et fonctionnant en permanence d'une manière proche de la fréquence de résonance et l'autre permettant une modulation par tout ou rien par un signal basse fréquence (BF) de rapport cyclique variable dont le but est le contrôle du transfert de puissance ; ou la régulation de courant ou tension de sortie. Une telle structure offre toutes les possibilités d'un fonctionnement à vide en charge ou en court-circuit. Cette nouvelle méthode que l'on appellera DM-HF/BF (double modulation haute fréquence/basse fréquence) peut être appliquée à n'importe quelles structures de convertisseurs et ouvre un champ de perspectives très large. La haute fréquence de commande est générée naturellement par l'utilisation de tore saturable qui permettent un fonctionnement toujours proche de la résonance pour une large gamme de charge allant du fonctionnement à vide jusqu'en court circuit avec une gestion naturelle des temps morts dans un bras d'onduleur, assurant ainsi une sécurité de fonctionnement sans élaboration de commande compliquée comme c'est parfois le cas dans les commandes classiques des onduleurs. Des tests expérimentaux ont été étudiés et validés expérimentalement à travers une application sur un chargeur de batterie (24V/25A avec une batterie de 125 Ah) en sortie et 300Vdc en entrée fonctionnant à une fréquence de 110 kHZ en HF et 2 à 5 KHZ en BF avec des rapports cyclique de 0.1 à 0.9. Le rendement global du prototype réalisé dépasse dans une grande plage autour de la charge nominale, les 94% avec une possibilité d'amélioration.