Étude d'un convertisseur alternatif-continu de 12 kW à faible pollution du réseau : utilisation de la multirésonance, correcteur de facteur de puissance

par Fabien Lafitte

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Ludovic Protin.

Soutenue en 1996

à Le Havre .


  • Résumé

    La présente thèse porte sur l'étude d'une alimentation destinée a des équipements de télécommunication. Elle propose une nouvelle topologie associant en cascade deux convertisseurs statiques. Le niveau de puissance visée est 12 kW. Les nouvelles normes visant la diminution des perturbations induites dans les réseaux doivent être prises en compte dès la conception des nouveaux appareils. La structure d'entrée du convertisseur est un convertisseur triphasé à absorption de courants sinusoïdaux. Elle réalise une correction de facteur de puissance (c. F. P. ) En utilisant un principe très efficace de filtrage actif à découpage entre phase (f. A. D. E. P. ). Le contrôle du courant de ligne absorbe est obtenu par la mise en œuvre de trois interrupteurs bidirectionnels en courant et en tension places entre phases et associés é des inductances additionnelles. Les nombreuses stratégies de contrôle possibles d'un tel convertisseur ont été étudiées. Des critères de comparaison reposant principalement sur une analyse du courant de compensation ont été établis et ont permis de retenir la stratégie la plus efficace. Les avantages de cette solution de filtre actif sont liés à la simplicité de la structure en comparaison avec des solutions plus fréquemment rencontrées. Cette section induit un niveau de tension préréglée au point de couplage avec le second étage. Ceci est favorable à la diminution des pertes par conduction pour le convertisseur associe. Le deuxième convertisseur associe est constitué d'un onduleur multi résonant. Il assure premièrement, l'abaissement nécessaire de la tension de même qu'une isolation galvanique. Deuxièmement, la technique de résonance y est employée dans le double but de réduire les pertes par commutation et les effets perturbateurs d'une commutation dure à forts dv/dt ou di/dt. Une approche très probante de la conception du circuit multi résonant a permis de développer un algorithme de dimensionnement. La structure complexe de type cc prend en compte l'effet de l'inductance de fuite parasite du transformateur. Les critères de la puissance utile, de la gamme de fréquence et de la surtension aux bornes des condensateurs sont utilisés pour calculer les composants nécessaires. Les caractéristiques de sortie sont obtenues dans les conditions de court-circuit, de fonctionnement à vide et a puissance nominale. Le principe de fonctionnement en commutation au zéro de tension (cz) est garanti sur toute la plage de réglage de la puissance. Aussi bien la simulation numérique que les résultats expérimentaux observent avec un prototype de 1 kW ont démontré la faisabilité d'une telle structure. Le fonctionnement du dispositif entier a été simule dans le domaine de fréquence 20 kHz - 50 kHz pour une puissance de 12 kW

  • Titre traduit

    12 kW AC-DC converter study with low pollution of network using a multiresonant converter : power factor correction


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Informations

  • Détails : 139 p.
  • Annexes : 77 réf.

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