Etude du comportement à fort signal des convertisseurs continu-continu approche par un modèle continu non linéaire

par Francisco Guinjoan

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Jean-Claude Marpinard.

Soutenue en 1992

à Toulouse 3 .

mots clés

• Convertisseurs électriques
• Systèmes non linéaires
• Fonctions de transfert
• Traitement du signal -- Modèles mathématiques

Résumé

Ce travail porte sur l'etude du comportement a fort signal des convertisseurs continu-continu a decoupage. Les methodes lineaires etant insuffisantes pour decrire ce comportement, c'est un modele continu non lineaire qui a ete developpe. Dans un premier temps un modele continu non lineaire de l'etage de puissance valable pour les deux modes de conduction (continue ou discontinue) est obtenu a partir de la division des variables d'etat caracteristiques en deux sous-ensembles. Orientee vers la simulation numerique a faible temps de calcul au moyen de programmes de simulation generaux de systemes continus, cette methode est ensuite appliquee aux convertisseurs elementaires (abaisseur, elevateur et abaisseur/elevateur) et au convertisseur de cuk. Les resultats de diverses simulations numeriques aussi bien en boucle ouverte qu'en boucle fermee confirment le bien fonde de la methode proposee si son domaine de validite est respecte. Dans un deuxieme temps la linearisation du modele non lineaire propose a permis l'obtention de transmittances equivalentes de convertisseurs continu-continu. L'application a un convertisseur elevateur travaillant a frequence variable en mode de conduction discontinue a permis de comparer les resultats obtenus avec ceux d'autres methodes existantes ainsi que d'etablir leur equivalence facilement. Finalement la revision des hypotheses du modele de depart permet d'etablir un modele a petit signal etendu en frequence et de retrouver de facon plus systematique les resultats obtenus par d'autres auteurs. En conclusion nous proposons un modele pour les convertisseurs continu-continu a decoupage. Sa validite a ete demontree quel que soit leur ordre et leurs modes de fonctionnement, aussi bien en boucle ouverte qu'en boucle fermee

Titre traduit

Large signal behaviour of switching dc-dc converters. A continuous formulation approach

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