Conception de convertisseurs alternatif-continu mono-étage à absorption sinusoïdale

par Hassan Benqassmi

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Jean-Paul Ferrieux.

Soutenue en 1998

à Grenoble INPG , en partenariat avec Laboratoire d'électrotechnique (Grenoble) (laboratoire) .


  • Résumé

    La correction du facteur de puissance a été récemment introduite dans les convertisseurs pour remplacer le filtrage passif en amont des convertisseurs et pour répondre aux nouvelles normes en vigueur. La correction de facteur de puissance dite mono-étage a succédé à celle en deux étages qui est caractérisée par un coût et un volume élevés. Cette étude vise deux types d'applications. Les applications à faible puissance (300 W) sous une tension d'alimentation de 230 Veff et une tension de 54 V en sortie. Pour des raisons de coût et de volume, les structures asymétriques Flyback et Sepic sont des solutions répondant au cahier des charges et qui restent incontournables. U ressort également de cette étude, que si les contraintes du convertisseur à résonance série fonctionnant en conduction discontinue sont acceptables, alors ce dernier peut aussi répondre au cahier de charge. Le second type d'applications visées par cette étude concerne la moyenne puissance (3 kW) avec une tension de 150 V en sortie. Dans ce cadre, seules les structures symétriques à résonance à commutateur de courant ou à onduleur de tension sont susceptibles de répondre au cahier des charges. Pour la seconde catégorie, et en vue d'une généralisation, une discussion sur la nature du circuit résonant est faite pour étudier le prélèvement sinusoïdal. En évaluant les avantages et les inconvénients de chaque structure, deux convertisseurs ont été retenus et les prototypes réalisés ont montré un bon facteur de puissance et le respect de la norme en vigueur (EN 61000-3-2)

  • Titre traduit

    Design of single-stage power-factor-corrected ac/dc converters


  • Résumé

    Recently, power factor correction has been introduced into power converters to replace the passive filters at the front-end of converters and to respect new standards corne into opération. Single-stage power factor correction has been succeeded to the classicaJ two-stage power factor correction which présents a high volume and cost. This thesis essentially consists of two types of applications. Low power isolated single-stage AC/DC conversion from 230 V rms. AC voltage to 54 V DC. The power is fixed at 300 W. Due to their cost and volume, asymmetrical structures Flyback and Sepic are more adapted. From this study, it émerges also that series-resonant converter operating in discontinuous conduction mode could be respond to desired spécifications if components stresses are acceptable. The second part deals with the isolated single-stage AC/DC conversion for médium power (3 kW) applications with 150 V as output voltage. For this kind of applications, only current-driven and voltage-driven résonant converters are susceptible to respond to the spécifications. An approach to design current-driven résonant converter is presented. Also, several résonant circuits are examined to discuss power factor correction capabilities of voltage-driven résonant converters. By evaluating advantages and disadvantages of thèse converters, two of them are chosen, and realised prototypes présent a high power factor and respect the European standards EN 61000-3-2

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Informations

  • Détails : 1 vol. (167 p.)
  • Annexes : 57 REF.

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