Contribution à l'étude et à la réalisation d'alimentations à consommation sinusoïdale et comportement quasi-résistif : filtrage intégré non-contrôlé et contrôlé

The study and realisation of sinusoidal consumption and quasi-resistive power supplies : uncontrolled and controlled integrated filtering

• Auteur / Autrice : François Bertin Rasoanarivo
• Direction : Bernard Davat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Courants alternatifs

Facteur de puissance (électricité)

Alimentations (électricité)

Mots clés libres

Alimentation électrique

Convertisseur électrique

Commande prédictive

Filtrage fréquence

Power supply

Electric converter

Predictive control

Frequency filtering

Résumé

Ce mémoire traite les alimentations non polluantes à facteur de puissance unitaire. Une étude par la simulation suivie de validations expérimentales permet de classer le transformateur à fer saturé parmi les éléments de filtrage intégré non contrôlé. Les caractéristiques de ce transformateur sont : insensibilité aux petites fluctuations du réseau et immunité aux micro-coupures. Un montage redresseur classique à capacité en tête alimenté par un tel transformateur consomme un courant quasiment sinusoïdal quand il débite son courant nominal. Pour les filtres intégrés contrôlés, les deux types d'alimentation à découpage boost et fly-back étudiés fonctionnent suivant un nouveau concept de commande : contrôle continu du temps de conduction du transistor principal par la stratégie ZCS. Ces deux alimentations ont les mêmes caractéristiques : comportement quasi-résistif, consommation sinusoïdale et facteur de puissance unitaire. Les structures de puissance ne présentent plus de capacité en tête ni mesure du courant dans l'interrupteur principal. De plus, pour le montage fly-back à sorties multiples et isolées, la régulation se fait sans boucle de contre-réaction. La qualité source de tension et le comportement quasi-résistif de l'alimentation fly-back vis-à-vis d'une charge fortement non-linéaire sont confirmés par la mise en cascade de l'alimentation fly-back avec un onduleur multiniveau. On montre que cette association se comporte comme un changeur de fréquence non-polluant. Tous les circuits de commande utilisés et réalisés dans cette thèse sont entièrement numériques et développés dans des EPLD de la logique rapide d'Altera