Etude d'un convertisseur alternatif-continu de 12 kw a faible pollution du reseau. Utilisation de la multiresonance - correcteur de facteur de puissance

par FABIEN LAFITTE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de L. PROTIN.

Soutenue en 1996

à Le Havre .


  • Résumé

    La presente these porte sur l'etude d'une alimentation destinee a des equipements de telecommunication. Elle propose une nouvelle topologie associant en cascade deux convertisseurs statiques. Le niveau de puissance visee est 12 kw. Les nouvelles normes visant la diminution des perturbations induites dans les reseaux doivent etre prises en compte des la conception des nouveaux appareils. La structure d'entree du convertisseur est un convertisseur triphase a absorption de courants sinuoidaux. Elle realise une correction de facteur de puissance (c. F. P. ) en utilisant un principe tres efficace de filtrage actif a decoupage entre phase (f. A. D. E. P. ). Le controle du courant de ligne absorbe est obtenu par la mise en uvre de trois interrupteurs bidirectionnels en courant et en tension places entre phases et associes a des inductances additionnelles. Les nombreuses strategies de controle possibles d'un tel convertisseur ont ete etudiees. Des criteres de comparaison reposant principalement sur une analyse du courant de compensation ont ete etablis et ont permis de retenir la strategie la plus efficace. Les avantages de cette solution de filtre actif sont lies a la simplicite de la structure en comparaison avec des solutions plus frequemment rencontrees. Cette section induit un niveau de tension preregulee au point de couplage avec le second etage. Ceci est favorable a la diminution des pertes par conduction pour le convertisseur associe. Le deuxieme convertisseur associe est constitue d'un onduleur multiresonant. Il assure premierement, l'abaissement necessaire de la tension de meme qu'une isolation galvanique. Deuxiemement, la technique de resonance y est employee dans le double but de reduire les pertes par commutation et les effets perturbateurs d'une commutation dure a forts dv/dt ou di/dt. Une approche tres probante de la conception du circuit multiresonant a permis de developper un algorithme de dimensionnement. La structure complexe de type lccl prend en compte l'effet de l'inductance de fuite parasite du transformateur. Les criteres de la puissance utile, de la gamme de frequence et de la surtension aux bornes des condensateurs sont utilises pour calculer les composants necessaires. Les caracteristiques de sortie sont obtenues dans les conditions de court circuit, de fonctionnement a vide et a puissance nominale. Le principe de fonctionnement en commutation au zero de tension (czt) est garanti sur toute la plage de reglage de la puissance. Aussi bien la simulation numerique que les resultats experimentaux observes avec un prototype de 1 kw ont demontre la faisabilite d'une telle structure. Le fonctionnement du dispositif entier a ete simule dans le domaine de frequence 20 khz - 50 khz pour une puissance de 12 kw


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  • Détails : 139 P.
  • Annexes : 77 REF.

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