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

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

• Auteur / Autrice : José Luis Garcia de Vicuña
• Direction : Jean-Claude Marpinard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1992
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulateurs électriques

Modèles mathématiques

Convertisseurs électriques

Résumé

Ce travail porte sur l'etude du comportement a fort signal des convertisseurs continu-continu, c'est-a-dire en presence de perturbations de grande amplitude soit de la charge, de la tension d'entree ou de la consigne. Dans ce cas, les methodes lineaires sont insuffisantes pour analyser le comportement des regulateurs et ne peuvent conduire a une synthese correcte de la boucle de commande. Dans un premier temps un modele discret non lineaire de l'etage de puissance est obtenu a partir de la subdivision des variables d'etat caracteristiques du systeme en variables lentes et rapides. Ce modele est ensuite linearise pour obtenir les fonctions de transferts equivalentes de convertisseurs courant-tension. Nous comparons ensuite les resultats obtenus avec ceux de la methode par valeur moyenne de la variable d'etat deja utilisee par d'autres auteurs. Une approche plus specifiquement non lineaire est ensuite abordee par la construction des trajectoires dans l'espace d'etat. Ceci afin de degager des criteres de stabilite globale dans le fonctionnement a fort signal. Nous pouvons ainsi mettre en evidence des criteres de conception du regulateur et de la boucle de commande associee, garantissant la stabilite asymptotique. Un programme de simulation prenant en compte ces criteres est ensuite developpe et les resultats obtenus par son utilisation sont compares aux resultats experimentaux. En resume, nous proposons une modelisation non lineaire des convertisseurs continu-continu a decoupage. Son application sur differents exemples a mis en evidence son interet dans la synthese de boucles de commande pour le fonctionnement a fort signal, domaine qui ne permet pas d'aborder la modelisation lineaire